新型直流输电系统变参数PID控制器的设计

为了进一步改善新型直流输电系统的控制性能,通过总结采用新型换流变压器及其相应感应滤波方式的直流输电系统的控制特性,在此基础上,将现代控制理论中变参数PID控制器(VAPID)引入到新型直流输电系统的控制策略中,提出了采用VAPID的新型直流输电系统换流器控制方式,并相应地设计了基于VAPID的整流侧定电流控制器及逆变侧定电压控制器.通过对一具体的新型直流输电模拟系统控制性能进行仿真实验,将所设计的控制器与传统的直流输电固定PID控制器相比较,以验证新型直流输电系统采用VAPID控制器所具有的良好的控制性能.     

基于模糊PID控制的无刷直流电机调速系统研究

无刷直流电机(BLDCM)是一个非线性、多变量、强耦合的系统,常规的PID控制难以达到良好的控制效果,模糊PID控制器依据模糊算法在线自整定PID参数,可弥补常规PID的不足之处,提高控制精度,取得更好的控制效果。论文对所设计的模糊PID控制器在Matlab/Simulink环境下进行了纯数学仿真的研究及调试。在数学仿真的基础上,采用dSPACE硬件平台对电机进行了硬件在环仿真,通过直接控制实物电机,验证了模糊PID控制系统具有良好的动、静态性能。     

Buck型功率变换器无抖振滑模控制器设计

针对传统比例积分微分(PID)控制方法运用于直流Buck变换器时,在干扰较大的情况下,很难取得满意的控制效果问题,利用二阶滑模控制技术,提出了一种无抖振的滑模控制方法,以改善大扰动条件下Buck变换器的鲁棒性。将占空比变量的导数看作虚拟控制器,设计非连续的二阶滑模控制器;实际控制器则为非连续控制器的积分,从而避免了控制器的抖振。在此基础上,采用PWM定频控制方式将该算法运用在Buck电路上。通过和PID控制算法进行仿真和实验对比,验证了该滑模控制器的可靠性与优越性。结果表明:系统启动时间缩短了近50%;当突变负载和输入电压改变时,系统输出电压变化幅度明显减小。     

迭代反馈整定在电液伺服系统中的应用

迭代反馈整定（IFT）控制方法能够在未知系统模型的前提下,完成系统控制器的参数整定,使系统控制性能趋向优化。迭代反馈整定方法与传统PID控制器相结合,构成一种IFT—PID控制器,该控制器能够实现在线自整定。将该控制器应用到电液伺服系统中,结果表明,即使被控系统存在很强的非线性,该控制器也能够在外界扰动和系统工况发生变化时,完成控制器参数整定,使控制系统取得满意的控制效果。     

神经网络混合PID算法的空调节能研究

针对经典的PID控制方法的三个参数值,传统方法是通过人工赋值,而人工赋值往往依赖于经验,控制效率较低。研究小组引入BP网络对PID控制器参数进行优化,通过训练PID参数,得到最佳参数值。仿真试验验证了该BP网络在调节PID控制器参数方面具有更快的收敛能力,能够实现系统的快速逼近功能。研究小组提出了一种基于BP神经网络的PID控制器优化方法,并将该方法应用于中央空调系统中,把一阶系统函数当作空调的拟似函数,通过搭建的MATLAB平台进行仿真。仿真结果表明,该方法具有超调量小、过渡时间短、鲁棒性好等特点,弥补了常规PID在改善空调性能中参数难以整定的缺点。可以将该控制策略用于改善空调性能,使空调能处于最佳的性能状态,并且保证空调的安全经济运行。     

一种新型模糊PID控制的变频恒压供水系统

提出了一种新型的变频恒压供水系统，在该系统中采用了模糊比例、积分、微分（模糊PID）控制，通过模糊控制器浮动迁移受控对象的设定值，并把迁移后的设定值引入到PID运算中，使系统既有模糊控制器的优点，又具有PID调节器的特点。     

渠道系统神经网络控制运行研究

渠系运行中存在非线性、大滞后及时变性的特点。利用神经网络处理复杂非行线性、不确知系统的能力,设计基于PID神经网络的水位反馈控制器,它既具有常规PID控制器结构简单、可靠性高的优点,又具有神经网络自学习、自适应的能力,实现了控制器参数整定不依赖于渠道系统数学模型,且能依据渠系动态信息适时调整。结合渠道水力学特性建立渠道自动化运行数学模型,并进行了计算机数值仿真。结果表明,采用PID神经网络控制器的渠道运行系统,实现了控制参数自适应调整,且动、静态性能较常规PID控制有明显改善。     

小型水电站励磁系统的改造和优化

针对同步发电机直流励磁机方式的缺点，提出以可编程序控制器（PLC）为控制器，采用PID控制策略，应用直流斩波技术对直流励磁机励磁方式进行改造和优化。该系统已在一小型水电站投入使用。     

双轮驱动电动汽车防滑控制系统的研究

建立了双轮驱动电动汽车加速过程的1/4动力学模型,以滑转率为调节对象,提出了一种基于模糊自整定PID控制算法的驱动防滑控制系统.设计了双轮驱动电动汽车驱动防滑系统的模糊PID控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下进行了动态仿真,对比仿真结果表明,模糊自整定PID控制器的性能优于单一的PID控制.     

变量施肥控制系统PID控制策略

根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据。利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能。     

无人驾驶铰接式车辆强化学习路径跟踪控制算法

针对无人驾驶铰接式运输车辆无人驾驶智能控制问题,提出了一种强化学习自适应PID路径跟踪控制算法。首先推导了铰接车的运动学模型,根据该模型建立实际行驶路径与参考路径偏差的模型,以PID控制算法为基础,设计了基于强化学习的自适应PID路径跟踪控制器,该控制器以横向位置偏差、航向角偏差、曲率偏差为输入,以转角控制量为输出,通过强化学习算法对PID参数进行在线自适应整定。最后在实车道路试验中验证了控制器的路径跟踪质量并与传统PID控制结果进行了对比。结果表明,相比于传统PID控制器,强化学习自适应PID控制器能够有效减小超调和震荡,实现精确跟踪参考路径,可以较好地实现系统动态性能和稳态误差性能的优化。     

基于SimMechanics机械臂自适应模糊PID控制仿真研究

针对传统PID控制机械臂在运动中存在跟踪精度低、响应速度慢、动态性能差等问题,提出采用自适应模糊PID控制。通过用Sim Mechanics搭建二自由度机械臂模型,分别运用传统的PID控制和自适应模糊PID控制方案进行仿真并比较上述两种方案控制效果。仿真结果表明,所设计的自适应模糊PID控制器相比传统的PID控制器对控制机械臂运动有更好的控制效果。     

温室大棚溶解混施智能施肥机设计与实现

为了实现固体水溶性肥料高效溶解与精准施肥，设计了一种温室大棚溶解混施智能施肥机，主要由肥料搅拌单元、供水单元、吸肥单元及控制单元组成，水肥配比采用模糊PID控制调节方式。首先，依据固体水溶性肥料的自身特点搭建带有肥料搅拌装置的施肥设备硬件系统；然后，根据施肥设备混肥特性，建立肥料EC值调控模型，设计PID控制器；最后，采用模糊控制方法自适应调节PID参数，提出模糊PID控制系统设计方法。试验结果表明：使用模糊PID控制策略能够显著提高系统性能，特别是在减少系统滞后时间和保持系统稳定性方面。     

变量施肥控制系统PID控制策略

根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据.利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能.     

一种非线性PID控制器建模与仿真

文章叙述了传统PID模型的常见缺陷,针对非线性、不确定时滞对象,通过分析PID控制方法各环节在不同响应曲线时应有的变化趋势,提出一种非线性PID控制器模型,该控制器将传统PID的比例、积分和微分系数分别构造成关于误差信号的非线性函数,得到一个通用的非线性PID控制器模型。通过对二阶系统阶跃响应的数值仿真结果表明,所提出的非线性PID控制器比传统的PID控制器具有更好的动静态性能。     

基于神经网络PID的拖拉机空调温控系统优化设计

为了提高拖拉机空调温控系统的调节精度和效率,提升驾驶室内的环境舒适程度,将PID控制器引入到了拖拉机空调控制系统的设计上,采用温度误差反馈调节的方式,提高温控的精确性。在PID控制器的优化上采用了神经网络算法,通过神经网络训练和权值的修改,实现了PID控制器的3个参数的优化,进而提高了控制系统的效率和精度。为了验证神经网络算法对PID控制器的优化作用,以拖拉机的温控误差和调节时间为研究对象,对单独采用PID控制器和采用神经网络PID控制器时的控制结果进行了测试,结果表明:神经网络算法使PID控制器具有更快的响应速度和更高的控制精度。     

主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷。针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究。仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮。     

基于免疫——自整定模糊PID的ClO_2消毒液浓度控制应用

为满足水产品清洗消毒的需求,设计适用新型消毒剂ClO_2的浓度控制系统。在分析模糊免疫PID控制器和自适应整定模糊PID控制器特点的基础上,结合两者的优势设计混合模糊PID控制系统并进行仿真实验。结果表明,自整定模糊免疫PID控制系统的动态性能良好,响应速度和对于周期性干扰的调整均能满足生产需求,超调量为7.5%左右,控制性能和鲁棒性能良好。并在样机上进行生产验证,能够初步达到仿真实验效果,为ClO_2消毒液的浓度控制提供新的发展思路和参考方向。     

基于DSP的直流伺服控制系统设计

提出了一种基于数字信号处理器（DSP）的全数字直流伺服控制系统。该伺服控制系统采用三环控制方式即位置环、速度环和电流环，构成闭环控制电路。应用直流脉宽调制（PWM）驱动技术和IPM功率驱动模块作为功率驱动的直流伺服电机控制系统。本文应用的控制算法是PID等控制运算规律及各种控制功能都由DSP独立完成，充分发挥了DSP作为直流伺服电机控制器的优势。     

主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷.针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究.仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮.