基于BP神经网络PID控制器在水产温室温度控制中的应用

针对水体大比热容性造成的水产温室水温变化非线性、大滞后性、时变性等问题,考虑到传统PID控制器自适应能力差、鲁棒性不强等缺陷,提出采用基于BP神经网络的PID控制策略。在该控制策略中,PID的控制参数可以通过神经网络进行实时调节,以实现最佳的控制效果。利用MATLAB软件对传统的PID控制策略和神经网络PID控制策略的控制效果进行仿真模拟。研究结果表明,基于BP神经网络PID控制的系统动态响应更快、鲁棒性更强、稳态精度更高、超调量更小,具有更好的控制效果。     

基于积分分离模糊PID的温度控制系统设计

针对温度控制系统采用传统PID控制方法易出现响应速度慢、超调量大、控制精度低等问题,提出了一种基于积分分离模糊PID控制的改进方法.阐述了该方法的工作原理,设计了控制器参数,并结合温室温度控制系统对该方法以及传统PID、模糊PID进行了系统性能实验的对比分析.结果表明,采用该方法设计的温室温度控制系统,有响应速度更快、超调量更小和控制精度更高等优点,具有较强的工程应用价值.     

基于模糊控制的LPG发动机空燃比试验研究

LPG发动机的空燃比控制系统以开环和闭环相结合的方式对LPG发动机的空燃比进行控制;并通过模糊控制方式实现PID控制参数的在线调整,使系统获得响应速度快、超调量小的控制效果.试验结果表明,本控制系统在调整时间和稳定性方面都取得较好效果,改善了发动机的燃烧情况.     

改进的粒子群算法在磨煤机PID神经网络控制中的应用

磨煤机制粉系统的输入量和输出量之间相互耦合,而且具有非线性、时滞性大等特点,因此使用常规的控制方法难以达到良好的效果。设计了磨煤机制粉系统的多变量PID神经元网络控制系统,提出了改进的粒子群算法优化多变量PID神经网络参数,然后采用误差反传算法调整网络权值,避免了网络陷入局部最优解。磨煤机制粉系统的仿真实验表明,该方法解决了系统的耦合、时滞性问题,同时减小了系统的超调量,避免了系统的震荡,具有良好的稳态性能和动态性能。     

基于PLC控制的模糊自整定PID变量喷雾控制系统

变量喷雾控制系统具有非线性、时变性、大滞后等特点,常规PID控制不能满足变量喷雾控制系统在实际作业中理想的控制效果。因此提出了一种基于PLC控制的模糊自整定PID控制方法。PLC控制的模糊自整定PID控制结合了PLC控制灵活、多变和自适应模糊控制等特点,通过对变量喷雾控制系统的数学建模,建立了以电动PI调节阀为核心的模糊自整定PID控制系统。利用Matlab/Simulink和模糊逻辑工具箱对普通模糊PID控制系统和基于PLC控制的模糊自整定PID控制系统进行Simulink仿真研究。实验结果表明,基于PLC控制的模糊自整定PID控制比常规PID控制在非线性、时变性、减小超调量的方面具有更好的控制品质。     

基于DRNN的结晶器液位控制系统研究

目的 针对结晶器液位系统在实际运行中会遇到突然干扰导致控制性能变差的问题,提出一种基于神经网络的智能PID和模型辨识相结合的控制方法。方法 建立结晶器液位系统模型,采用对角回归型(DRNN)神经网络PID控制方法,并应用梯度下降法对结晶器控制器的权值进行调整和优化,结合传统PID控制方法对系统抗干扰效果进行分析。结果 两种控制方法对比,DRNN控制算法的超调量更小,而在响应速度方面,与传统PID比较更具有调节周期短的明显优势。结论 通过MATLAB仿真证明,采用DRNN神经网络PID的控制方法,可以使系统具有较强的自适应能力,当系统受到外来扰动时,不会出现过大的振荡,可以帮助系统及时恢复。     

基于FALCON的温室自动控制方法研究

针对传统控制方法无法综合考虑温室环境参数相互关联和影响的不足,提出用RBF网络进行温室建模,用FALCON进行温度、湿度、光照等参数控制的方法。仿真结果表明,该方法对温室标准环境参数拟合效果好,控制过程响应快、无震荡、超调量小、稳态误差小。利用该方法能提高温室控制系统的精确性、适应性和鲁棒性。     

基于Zigbee网络的中华绒螯蟹养殖中溶氧量智能控制系统研究与应用

随着信息技术和规模化水产养殖的发展,传统的养殖模式将会逐渐被智能水产养殖所取代。构建了基于Zigbee的中华绒螯蟹养殖中溶氧量的智能控制系统,并着重研究了蟹塘的增氧控制算法,针对溶氧量变化的非线性、大滞后、不确定、大惯性等特点,提出了模糊RBF神经网络改进的PID控制策略,并通过Matlab进行模糊RBF神经网络控制器与常规PID控制器和模糊PID控制器进行仿真对比,同时在某中华绒螯蟹养殖基地进行模糊PID控制器和模糊RBF神经网络控制器进行应用实验对比,证明了模糊RBF控制器能够更好地满足中华绒螯蟹养殖溶氧量的控制要求。     

饲料烘干机的自适应模糊PID控制

对于膨化饲料烘干机热交换系统的控制,传统的PID控制无能为力,因此提出了自适应模糊PID的控制方法。该方法利用自适应理论的在线自调节来对PID的参数进行实时在线自整定,采用模糊控制技术对蒸汽量进行控制,从而实现对干燥空气温度的控制。根据所建立的数学模型,采用Matlab中的simulink模块下对模糊PID控制的热交换系统进行了仿真研究。结果表明,该系统超调小,响应速度快,能有效控制膨化饲料烘干的热交换系统,获得稳定、可靠的恒温干燥热风。     

基于神经网络PID算法的优化饲料配制系统

【目的】设计饲料配制控制系统,并采用神经网络PID优化算法实现对配料精度的提高。【方法】以西门子S-200 smart型PLC为主控设计饲料配制控制系统,针对现有常规PID算法的控制策略存在超调大、收敛慢等缺陷和BP神经网络梯度下降过程容易出现局部最小化问题,提出以附加动量项的BP神经网络PID算法实现称重误差的降低。【结果】基于动量项的梯度下降法建立的BP神经网络PID算法模型解决了参数自学习整定问题,在响应速度上该算法与PID算法对比为3∶1,试验后平均精度99.6%。并在收敛速度和改善超调现象具有更高效的表现。【结论】配料系统经算法优化后误差得到有效控制。     

感应电机矢量控制系统的研究

针对感应电机多变量非线性模型,传统PID难以达到良好的控制效果,模糊控制不需要感应电机的精确数学模型,就可对系统进行实时控制。详细阐述了感应电机矢量控制系统和模糊PID的基本原理,运用模糊推理,自动实现对参数的最佳调整。仿真试验结果表明,模糊PID控制器在响应速度、稳态精度以及抗干扰性方面都优于传统PID控制器。     

基于模糊PID的鸡舍智能温度控制系统设计

本文介绍了一种基于STC89C52 单片机实现模糊PID 控制鸡舍大棚内温度控制方法；为解 决常规PID 控制算法无法适应复杂的、非线性的、时变的控制系统问题，采用热电偶传感器对鸡舍温 度进行实时监控，结合热电偶本身的非线性特点，采用单片机与模糊PID 相结合进行温度控制，从而 提高响应的速度和对温度的控制精度，具有一定的实用价值。     

Deadbands and the Dynamic Response and Performance of Large Water Transfer Canal System

An operating simulation mode for multireach canal system in series under gate regulating is established. The discharge feedforward plus water lever feedback PID controller was adopted. And the performance indicators are introduced to evaluate the control effects of canal operation. Influence on dynamic response process and dynamic performance as well as the control actions of canal system are studied according to the variation of the gate deadband and water level deadband. The results showed that the larger the gate deadband, the worse, the control effect of canal system over water level, and so done the stable process of gate discharge, yet the stable process of gate opening was getting better, while the upstream gate regulation of each canal pool was less at the time when canal stabilizes; the closer to downstream end of canal, the lager steady-state error of this canal pool was, and the lager influence of gate deadband on the steady-state error as well as response time of this canal pool was; the canal system can not acquire superiority in both the control performance and control actions when only the water level deadband was established.     

基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究

介绍了直线永磁同步电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)的数学模型。由于直线永磁同步电机具有非线性、耦合性和负载扰动等特性,常规PID控制器不能达到理想的控制效果,而径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络具有学习速度快、无局部极小和良好的逼近能力,提出了将RBF网络与增量式PID控制结合在一起应用的方法。matlab仿真结果表明:该控制系统具有良好的逼近能力、较强的适应性和抗干扰能力。     

一种云自适应粒子群优化的PID控制器设计与应用

针对PID控制器应用于实际的自动电压调节器(AVR)系统,为了有效地寻找AVR系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于改进的云自适应粒子群算法的PID参数优化策略。通过建立粒子群优化的PID控制器参数模型,在控制过程中将PID参数(比例、积分、微分)作为粒子群中的粒子,采用控制误差绝对值时间积分函数作为优化目标,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的实时优化。仿真结果表明,该PID控制器可以获得较好的控制性能指标,进而改善AVR系统的瞬时响应特性,具有一定的实用价值。     

基于COM组件技术的渠系配水编组决策通用化软件研究

针对国内外开发的渠系优化配水软件存在通用化程度不高的问题,以VB、MATLAB等多种编程工具为开发平台,并基于COM组件技术研制了可脱离MATLAB和VB编程工具运行环境的渠系配水优化编组通用化软件,实现了渠系层状树形结构图、空间布局概化图和渠道特征参数数据库等的交互使用,使用户可以方便地完成复杂渠系的空间布局搭建和渠道特征参数的设置。对软件的实例测试表明,本软件编程速度快、程序简洁、界面直观、求解速度快、结果可靠性高,能方便地用于渠系配水优化辅助决策。     

基于神经网络PID的工程车辆4参数自动换挡控制

工程车辆4参数自动换挡的模型具有非线性、慢时变特性。自动换挡的传统控制方法的操纵性能不能令人满意。本文讨论一种应用BP神经网络实现PID参数自整定的控制方法。此法能根据车辆动态特性的变化,自动重新整定PID参数,从而改善了工程车辆自动换挡的操纵性能和鲁棒性。     

木材曲线锯送料平台动力学解析及补偿控制策略研究

目的送料平台是模仿木材锯切时人工送料研发的新型机构，平台末端姿态的准确性是保障锯切质量的关键。但是平台驱动支链多，误差从硬件方面进行控制很难实现，为提高板材曲线锯切时的送料精确度，本文提出一种补偿控制策略。方法运用拉格朗日法建立平台的动力学传递函数，通过动力学解析，分析平台关键部件的运动特征。通过数学解算、模拟仿真等方法，研究末端姿态的误差及其特性，从而建立相应的误差模型；以传统PID控制为基础，融合RBF神经网络进行参数优化，设计适用于送料平台的单神经元PID控制器，用以补偿各支链的驱动位移误差，实现实时补偿控制；运用Matlab和Adams联合仿真的方法对补偿控制策略进行验证和分析，并将成功的算法移植到试验台控制器中进行板材锯切试验。结果经文中设计的单神经元PI经文中设计的单神经元PID算法补偿后，送料平台末端轨迹曲线在X、Y方向偏移误差从补偿前的3 mm降至小于等于1.5 mm，倾斜角误差从补偿前的3.5°降至1.5°，平台末端轨迹曲线与指令曲线相比，在大部分曲线段完全重合。结论文中所设计的单神经元PID补偿控制策略可以有效提高木工锯送料平台末端姿态的准确性，经过补偿控制的送料平台可以实现板材的精密曲线锯切任务。      

基于LabVIEW模糊自适应PID的实现

通过LabVIEW与MATLAB进行混合编程的方式,借助两软件各自的优势,设计出具有模糊自适应PID控制算法的虚拟仪器,并对不同的对象特性进行控制系统的仿真与三容水箱液位的实时测控。实验结果表明,模糊自适应PID控制系统的控制效果良好,具有较强的鲁棒性。