模糊免疫PID控制在淀粉生产线中的应用

在分析比较传统PID、Smith预估PID和模糊免疫PID原理的基础上,提出了利用模糊免疫PID调节淀粉生产线中的液位.通过对淀粉生产线中某一液位回路进行数学建模,然后对传统PID、Smith预估PID和模糊免疫PID 3种控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,模糊免疫PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性高于Smith预估PID.最后,利用Matlab的DDE协议和ActiveX与淀粉生产线的上位机RSView32进行了数据交换,将Matlab中模糊免疫PID控制算法准确传输到上位机上.     

模糊免疫PID控制在淀粉浓度控制中的应用

在分析比较传统PID、Smith预估PID和模糊免疫PID原理的基础上,提出了利用模糊免疫PID调节淀粉生产线中的淀粉浓度.通过对淀粉生产线中浓度控制回路进行数学建模,对传统PID、Smith预估PID和模糊免疫PID 3种控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,模糊免疫PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性高于Smith预估PID.最后,利用Matlab的DDE协议和ActiveX与淀粉生产线的上位机RSView32进行数据交换,将Matlab中模糊免疫PID控制算法传输到上位机上,实现了模糊免疫PID控制在淀粉浓度控制中的应用.     

基于DSP快速原型的淀粉生产线串级控制系

在分析比较传统PID和Smith预估PID作为串级控制主回路控制器的基础上,提出了主回路采用Smith预估PID,副回路采用传统PID的串级控制策略调节淀粉生产线中的浓度。对淀粉生产线中串级控制闭环回路进行数学建模,并对主回路采用Smith预估PID和传统PID两种控制方案进行了设计与仿真。仿真结果表明,主回路采用Smith预估PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性优于传统PID。利用快速原型控制系统实现了该方案,利用Matlab/Simulink建立淀粉生产线的控制系统模块,在CCS集成开发环境中自动生成代码,然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和TMS320C6713中,即可实现淀粉生产线的串级控制系统设计。     

基于DSP快速原型的淀粉生产线串级控制系统

在分析比较传统PID和Smith预估PID作为串级控制主回路控制器的基础上,提出了主回路采用Smith预估PID,副回路采用传统PID的串级控制策略调节淀粉生产线中的浓度.对淀粉生产线中串级控制闭环回路进行数学建模,并对主回路采用Smith预估PID和传统PID两种控制方案进行了设计与仿真.仿真结果表明,主回路采用Smith预估PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性优于传统PID.利用快速原型控制系统实现了该方案,利用Matlab/Simulink建立淀粉生产线的控制系统模块,在CCS集成开发环境中自动生成代码,然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和TMS320C6713中,即可实现淀粉生产线的串级控制系统设计.     

模糊免疫PID-Smith控制器及其在液位控制中的应用

针对淀粉乳业生产液位控制中的大滞后、模型不确定等特性,设计了模糊免疫PID—Smith预估控制系统。该控制器同时兼顾了模糊免疫PID控制器和Smith预估器的优点,既可以整定参数,又使控制器提前动作,减少超调。Matlab仿真显示,该控制器具有良好的自适应性和鲁棒性,控制效果明显好于免疫PID控制效果。     

电锅炉智能控制系统及其FPGA实现

针对当前电锅炉控制系统中温度和液位的单一控制所造成的温度控制精度低、使用不方便等问题,提出对其温度和液位同时进行控制的方法,改善控制效果,提高温度控制的精度.针对常规PID控制在温度控制系统中出现的超调量大、稳定时间长等缺点,采用模糊理论和PID控制相结合的模糊PID控制算法实现温度控制,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB仿真表明其满足温度控制要求.针对常见温度控制器在实现智能算法时的运行速度慢、运行不稳定等问题,提出一种基于FPGA芯片的解决方案,通过EDA软件仿真和测试,验证了其可行性.     

BP神经网络PID控制器在温室温度控制中的研究

为了更好地实现对温室温度的控制,本文设计出了一种BP神经网络PID控制器,提出了BP神经网络PID控制算法,并对该算法进行了分析,最后以温室温度为控制对象分别对常规PID控制器和BP神经网络PID控制器进行了大量仿真研究。结果表明,基于BP神经网络整定的PID控制器具有较强的自适应能力和鲁棒性,其控制品质优于常规PID控制器。     

禽蛋孵化过程的混合智能控制

针对孵化系统具有强耦合、强干扰、大滞后的特点,提出一种混合智能控制算法.前级控制采用前馈补偿解耦控制算法以消除系统主要控制参数的耦合关系,后级控制根据被控制对象工况的不同,选用模糊免疫PID控制算法或模糊控制算法,实现了孵化过程中温度、湿度和含氧量的混合智能控制.实际运行结果验证了该控制算法的有效性.     

Smith-RBF-PID在锻造操作机大车行走速度控制系统中的研究

针对传统锻造操作机在作业过程中因自身惯量较大而导致行进速度不稳定的问题,本研究结合锻造操作机大车行走机构建立了其速度的动力学模型,采用基于径向基函数神经网络的PID控制与Smith预估器相结合的控制方法,实现对锻造操作机大车行走速度的精确控制。通过MATLAB/Simulink仿真对比分析得出：基于Smith-RBF-PID算法的控制效果与传统PID相比,其超调量以及调节时间都显著减小;与RBF-PID控制算法相比,缩短了响应时间,大大提高了操作机大车行走速度的控制精度。     

基于物联网和模糊PID技术的温室智能监控系统

针对温室范围广、监控点多、布线困难、且具有非线性、大延时、控制模型难以确定等特性,以CC2530为核心设计了无线传感器节点、汇聚节点及智能控制节点,实现对温湿度、光照等参数的实时采集,以Zigbee技术实现各无线传感器节点之间的数据传输;以GPRS技术实现汇聚节点与监控平台的对接,采用带Smith预估器的模糊PID控制算法实现对遮阳网、风机、湿帘、均热扇等设备的控制,经现场长时间运行表明,整个系统经济实用,控制精度高,运行稳定可靠,满足大棚生产要求。     

基于UEGO的柴油机EGR系统的鲁棒Smith预估器的仿真

在各种可能的情况下，利用Matlab工具箱对鲁棒Smith预估控制器进行了仿真。仿真结果表明，Smith预估控制器对参数的变化具有很强的鲁棒性，闭环系统是稳定的，且控制器动态性能良好。     

四要素变量施肥机肥箱施肥量控制算法设计与试验

针对黑龙江农垦地区垄作玉米施肥过程中遇到的肥料分层问题,设计了一种四要素变量施肥控制系统。系统采用电液比例控制技术,主要由液晶显示终端、变量施肥控制器、4路液压马达和编码器、4路排肥机构（排肥轴和外槽轮）和GNSS模块组成。为了实现氮肥、磷肥、钾肥和微肥的一次性及时、准确施用,提出了一种基于复合交叉原则的各路施肥量确定策略,基于PID技术设计了液压马达控制算法。根据用户在变量施肥控制软件中设置的目标施肥量,系统自动确定各肥箱精确施肥量,基于PID液压马达控制算法,实时计算4路液压马达的目标转速,同步向控制器发送4路转速指令,一次性完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种肥料的同步变量施用。为了验证各路施肥量控制算法的效果,分别进行了PID算法响应时间和精度试验、变量施肥系统单质肥排肥性能验证试验和作业条件下各肥箱施肥量控制算法验证试验。试验结果表明,基于PID技术的排肥轴转速控制算法响应时间不大于0.5s;变量施肥系统单质肥排肥性能误差绝对值不大于3%;作业条件下各路施肥量控制算法显著减少了氮素的施用量,实现了氮肥、磷肥、钾肥的精确投入。四要素变量施肥机各路施肥量控制算法完全满足了垦区玉米施肥精确、均匀施用的要求。     

基于Fuzzy-Smith控制器的营养液pH值调控系统研究

pH值的控制是水肥一体化营养液循环控制系统的重要环节,水肥控制过程中pH值在最优控制范围内有利于根系的发育以及多数矿物质的吸收。营养液调控过程中,由于循环管路以及酸液的缓慢扩散,使得pH值调节过程存在很大的时滞,传统PID难以取得良好效果。本研究根据被控对象特点,建立了描述该过程的数学模型,设计开发了一套具有二次混肥特性的以MSP430单片机为主控的营养液pH值控制系统。由于参数自整定模糊PID不需要精确数学模型以及Smith预估可对纯滞后进行补偿的特点,开发的系统将参数自整定模糊PID控制引入Smith预估当中,既缓解了滞后时间对控制系统的影响,又对模型的不精确性进行了补偿。为了验证该算法以及系统的有效性和优越性,分别对PID、Fuzzy-Smith控制算法进行仿真测试,同时在不同灌溉量下进行性能试验。试验结果表明,在不同灌溉量下Fuzzy-Smith控制算法pH值的平均最大超调量为0.83%,营养液pH值从8.0调节为6.0的平均时间为157s,优于常规PID控制的2.55%和189s。     

阻尼累加离散灰色预测的Smith预估智能灌溉系统

灌溉系统具有非线性、多干扰和时滞性等特点,为实现灌溉控制的智能决策与精准灌溉,提出基于阻尼累加离散灰色预测的Smith预估变论域模糊PID灌溉控制模型(DADGM-SVUFP)。针对模糊PID控制器控制精度不高、适应性不强等不足,设计指数函数型伸缩因子自适应调整模糊变量论域,采用Smith预估补偿器消除系统时滞性影响,改善系统适应性和鲁棒性。结合离散灰色预测(DGM)和阻尼累加灰色预测(DAGM)模型的预测性能优势,提出阻尼累加离散灰色预测(DADGM)利用阻尼趋势参数减缓预测过程数据变化趋势,有效提高了灌溉系统稳定性和控制精度。构建FPID、NVUFP、DGM-NVUFP和DADGM-SVUFP四个控制模型实施水肥灌溉控制仿真试验,结果表明DADGM-SVUFP与其他模型相比稳态误差最优,调节时间比NVUFP、DGM-NVUFP分别少3.75 s、1.29 s,超调量比NVUFP、DGM-NVUFP分别降低9.2%、5.4%。灌溉测试进一步验证基于DADGM-SVUFP的智能灌溉系统适应性好、响应迅速、控制精度高,控制效果和系统稳定性均优于其他模型,能够满足水肥气灌溉系统的智能决策和...     

基于LabVIEW孵化机智能温控系统设计

孵化技术在农业现代化进程中扮演着十分重要的角色,而温度是孵化设备最为重要的性能指标。为此,介绍了一款基于LabVIEW环境下的孵化机温度控制系统的设计。该技术利用LabVIEW驱动声卡实现温度数据的采集和控制信号输出;采用了经典的PID控制算法,使系统的温度控制精度大大提高。结果表明:系统界面友好、性能稳定,温度控制精度优于±0.3℃。     

基于改进Smith预估补偿的智能滴灌系统模糊PID控制

由于温室滴灌系统模型参数易受环境变化的影响,导致传统模糊PID的控制精度不高,因此提出一种改进Smith预估补偿的滴灌系统模糊PID控制方法。MATLAB/simulink仿真实验结果表明,改进Smith预估补偿的模糊PID控制相比传统模糊PID具有更好的控制品质和更短的响应时间,且过渡过程更短、超调量更小、稳定性更高,控制效果明显提升;同时,蔬菜温室的田间测试结果表明,滴灌系统的最大超调量为5.95%,且系统稳定后,土壤湿度始终保持在60.22%左右,运行稳定且符合温室的灌溉要求,实现了灌溉的精准管理和精确控制,为发展设施农业精准灌溉提供一种新的解决方案。     

基于BP神经网络的PID控制在温室控制系统中的应用

以温度参数控制为例,结合传统PID控制规律,利用BP神经网络完成温室温度控制系统的PID控制系统设计.通过阐述基于BP神经网络的PID控制算法,完成温度控制系统中的BP神经网络PID控制参数在线整定.采用MATLAB对基于BP网络的PID温度控制系统进行了仿真,结果表明,PID控制算法能够实现控制参数的自适应调整,使系统对输入的响应达到小误差.     

家禽孵化智能控制系统的设计及实现

针对家禽孵化的复杂工艺特点,设计了家禽孵化智能控制系统.系统采用免疫PID控制算法,通过引用免疫反馈机理实现对系统的快速反应和稳定作用,并采用单片机作为控制器件.实际情况表明,该系统能够较好地实现孵化主要参数的稳定.     

电热鼓风干燥箱温度控制系统的设计

介绍了一种新型电热鼓风干燥箱温度控制系统的设计方法,包括硬件设计和软件设计两部分.该系统以单片机AT89S52为核心,采用PID控制算法,能够实现对温控箱的温度进行检测、控制和显示,具有误差小和可扩展性强等特点,应用前景广泛.     

基于UEGO的柴油机EGR系统的鲁棒Smith预估控制器的设计

在EGIK系统辨识模型的基础上，根据控制系统的频域理论，采用频域法设计了鲁棒Smith预估控制器。试验结果表明控制器动态性能良好，且对参数的变化具有很强的鲁棒性。