PID控制器

摘要： 为解决原有通风系统间歇时间长、通风效率低等问题,西曲矿通过仿真分析对矿井通风系统进行优化。对比模糊控制技术与自适应模糊PID控制技术的仿真效果,确定选用自适用模糊PID控制技术,并设计了自适应模糊PID变频控制系统。经过现场应用研究发现,经过优化后的自适应模糊PID风机变频系统达到了预期的效果,可为矿井通风系统的优化设计提供一定的借鉴。

摘要： 为提高橡胶挤出机料筒温度控制系统输出响应的动态与稳态性能,并在干扰作用下使系统输出稳定在目标值,采用智能算法结合PID控制原理,设计一种Smith预估算法结合模糊控制算法与PID控制的控制器,用于橡胶挤出机料筒温度控制。利用MATLAB软件建立控制器仿真模型,与增量式PID和模糊PID控制器的控制效果进行对比。结果表明:在干扰作用下,Smith-模糊PID控制使得料筒温度控制系统输出稳定在目标值;采用Smith-模糊PID控制器的料筒温度控制系统鲁棒性强,将该控制器应用于橡胶挤出机料筒温度控制,可以在一定程度上提升挤出半成品质量和挤出机械的智能化水平。

摘要： 针对汽车主动悬架比例-积分-微分控制器(proportional-integral-derivative,PID)参数选择问题,传统PID控制参数整定具有一定的盲目性。设计了粒子群优化算法,目标函数根据悬架性能指标建立,利用粒子群优化算法,优化了PID控制器中的参数。结果表明,与优化前PID控制的主动悬架相比,采用粒子群优化PID控制的汽车主动悬架的性能指标有了明显的提升;经过粒子群算法(particle swarm algorithm,PSO)优化后PID控制提升了汽车行驶平顺性及操纵稳定性,同时解决了PID控制器参数整定的问题。

摘要： 为解决欠驱动自主式水下航行器的定深控制问题,建立欠驱动自主式水下航行器的数学模型,选用经典的PID控制器对其进行控制。为使控制器的各项性能指标良好,控制器的参数整定选用粒子群优化算法。粒子群算法在迭代过程中容易出现粒子早熟现象,为了避免这一现象,本文引入指数函数,对粒子群迭代公式的惯性权重进行动态调整,延长了粒子的大范围搜索时间。在Matlab 2019b环境下进行仿真,通过纵向对比,证明了改进算法的可行性,将改进后的算法与ZN整定算法进行对比,结果表明,改进粒子群算法表现更佳。

摘要： 针对水下机器人作业时浮力及姿态变化,研制一种双向体积可变式浮力调节装置,以达到装置体积小且容积比大的要求。设计一种实验装置,验证该浮力调节装置的浮力及力矩变化符合预期目标。采用STM32ZET6单片机作为嵌入式控制系统主控制器,利用Visual Studio编写水面控制系统交互界面;以不同形式、不同频率的周期信号作为期望轨迹测试浮力调节装置跟踪性能,通过水池实验验证PID控制器的有效性。结果表明:浮力调节装置跟踪截止频率为1/30 Hz。

摘要： 过程控制实验系统在高校和科研中应用比较广泛,双容水箱液位控制系统具有单输入、单输出、非线性、时变和滞后性的特征,本文以天煌教仪THJDS-3型过程控制实验平台中的双容水箱液位作为被控制对象,通过该系统建立双容水箱液位的传递函数数学模型,设计了PID控制器,并用MATLAB对上述控制系统进行了仿真研究,对实验结果进行了分析。

摘要： 文中针对异型平板钢材的自动化坡口加作业需求,设计一种6轴的坡口切割机器人。利用SoildWorks对坡口切割机器人进行结构设计,并将模型导入ADAMS中进行运动学仿真,验证虚拟样机建立的可靠性。运用ADAMS和Matlab建立搭建联合仿真控制平台,并使用轨迹跟踪控制算法,实现加工过程路径跟踪仿真。仿真结果表明控制方法能较好地完成自动化的坡口切割作业要求,实现坡口机器人姿态的精确调整,为物理样机的开发提供可靠依据。

摘要： 机器人的机械手广泛应用于自动化和医疗等各种工业过程,用于选择、放置和路径定位。由于这些系统是时变和非线性的,因此机械手的性能是这类系统的主要问题。针对以上问题,对机器人机械手的轨迹进行跟踪,通过灰狼优化算法得到了最优PID参数,并将该值与蚁狮优化算法得出的结果进行了比较。时域适应度函数的性能指标的仿真表明,基于灰狼优化算法的PID控制器比基于蚁狮优化算法的最优值更佳。

摘要： 为了满足智能阀门在工业生产中极高的应用标准,进行研究了智能阀门设计与控制方法,设计了智能阀门硬件系统,包括电气转换模块、微处理器、信号处理模块和阀位反馈模块4个部分,以主控制器LPC2290为核心,以及A/D转换器和CAN总线进行通信,实现了智能阀门的控制功能,为了提高智能阀门控制的精确度,文章利用PID控制器和FUZZY-PI复合算法,通过PID控制的基本原理和稳定边界法整定PID控制参数的过程,完成PID控制器的设计,再结合FUZZY-PI复合算法实现智能阀门的偏差判别与条件控制和多路转换开关与信号的转换,实现智能阀门的高精度控制,最后设计了智能阀门定位器系统,实现了智能阀门的精准定位与自我诊断功能,实验表明,智能阀门设计与控制系统在4 s时就能够达到控制稳定,并且控制精确度可高达95%。

摘要： 在制丝生产过程中,叶片加料是一个中要的生产环节,在加料过程中料液能否对烟叶进行稳定、均匀的加料是奠定一支卷烟香韵的基础,叶片加料是提升和改善产品品质基础的重要工序,生产过程产品质量管控的重点是要做到连续、稳定、可调、可控。而在加料过程中引射蒸汽是影响料液是否稳定连续、稳定关键性因素。

摘要： 自主交会对接技术是目前航天领域的研究热点,现有研究对失控的翻滚目标涉及较少.本文研究了相对翻滚航天器的悬停任务特性和控制方法,推导了追踪航天器相对无外部转矩的失控目标航天器在追踪器本体系中的姿轨一体相对动力学模型,提出了基于模糊与PID混合控制器的悬停控制方法,通过对控制器、测量机构以及执行机构的特性分析,给出了控制器参数的设定方法.仿真结果验证了控制器有良好的动态跟踪性能,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 自主交会对接技术是目前航天领域的研究热点,现有研究对失控的翻滚目标涉及较少.本文研究了相对翻滚航天器的悬停任务特性和控制方法,推导了追踪航天器相对无外部转矩的失控目标航天器在追踪器本体系中的姿轨一体相对动力学模型,提出了基于模糊与PID混合控制器的悬停控制方法,通过对控制器、测量机构以及执行机构的特性分析,给出了控制器参数的设定方法.仿真结果验证了控制器有良好的动态跟踪性能,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 自主交会对接技术是目前航天领域的研究热点,现有研究对失控的翻滚目标涉及较少.本文研究了相对翻滚航天器的悬停任务特性和控制方法,推导了追踪航天器相对无外部转矩的失控目标航天器在追踪器本体系中的姿轨一体相对动力学模型,提出了基于模糊与PID混合控制器的悬停控制方法,通过对控制器、测量机构以及执行机构的特性分析,给出了控制器参数的设定方法.仿真结果验证了控制器有良好的动态跟踪性能,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 自主交会对接技术是目前航天领域的研究热点,现有研究对失控的翻滚目标涉及较少.本文研究了相对翻滚航天器的悬停任务特性和控制方法,推导了追踪航天器相对无外部转矩的失控目标航天器在追踪器本体系中的姿轨一体相对动力学模型,提出了基于模糊与PID混合控制器的悬停控制方法,通过对控制器、测量机构以及执行机构的特性分析,给出了控制器参数的设定方法.仿真结果验证了控制器有良好的动态跟踪性能,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 自主交会对接技术是目前航天领域的研究热点,现有研究对失控的翻滚目标涉及较少.本文研究了相对翻滚航天器的悬停任务特性和控制方法,推导了追踪航天器相对无外部转矩的失控目标航天器在追踪器本体系中的姿轨一体相对动力学模型,提出了基于模糊与PID混合控制器的悬停控制方法,通过对控制器、测量机构以及执行机构的特性分析,给出了控制器参数的设定方法.仿真结果验证了控制器有良好的动态跟踪性能,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 精跟踪系统作为量子定位系统中的精确瞄准部分,其精度直接影响着量子定位精度的高低.本文在粗跟踪系统运行的基础上,建立了精跟踪系统的控制框图,并建立了各部分的离散传递函数,设计了离散型PID控制器;同时,在Simulink平台进行了精跟踪系统的仿真试验,验证了采用本文设计的PID控制算法,在不考虑平台振动以及环境噪声情况下,可以使得精跟踪系统的误差达到小于2μrad.

摘要： 精跟踪系统作为量子定位系统中的精确瞄准部分,其精度直接影响着量子定位精度的高低.本文在粗跟踪系统运行的基础上,建立了精跟踪系统的控制框图,并建立了各部分的离散传递函数,设计了离散型PID控制器;同时,在Simulink平台进行了精跟踪系统的仿真试验,验证了采用本文设计的PID控制算法,在不考虑平台振动以及环境噪声情况下,可以使得精跟踪系统的误差达到小于2μrad.

摘要： 精跟踪系统作为量子定位系统中的精确瞄准部分,其精度直接影响着量子定位精度的高低.本文在粗跟踪系统运行的基础上,建立了精跟踪系统的控制框图,并建立了各部分的离散传递函数,设计了离散型PID控制器;同时,在Simulink平台进行了精跟踪系统的仿真试验,验证了采用本文设计的PID控制算法,在不考虑平台振动以及环境噪声情况下,可以使得精跟踪系统的误差达到小于2μrad.

摘要： 精跟踪系统作为量子定位系统中的精确瞄准部分,其精度直接影响着量子定位精度的高低.本文在粗跟踪系统运行的基础上,建立了精跟踪系统的控制框图,并建立了各部分的离散传递函数,设计了离散型PID控制器;同时,在Simulink平台进行了精跟踪系统的仿真试验,验证了采用本文设计的PID控制算法,在不考虑平台振动以及环境噪声情况下,可以使得精跟踪系统的误差达到小于2μrad.

摘要： 精跟踪系统作为量子定位系统中的精确瞄准部分,其精度直接影响着量子定位精度的高低.本文在粗跟踪系统运行的基础上,建立了精跟踪系统的控制框图,并建立了各部分的离散传递函数,设计了离散型PID控制器;同时,在Simulink平台进行了精跟踪系统的仿真试验,验证了采用本文设计的PID控制算法,在不考虑平台振动以及环境噪声情况下,可以使得精跟踪系统的误差达到小于2μrad.

摘要： 本发明涉及一种注塑机PID控制器的参数调控方法，包括如下步骤：步骤一：确定注塑机控制系统的动态模型相关约束和优化目标函数J；步骤二：根据灵敏度方法得出动态模型的灵敏度模型步骤三：将动态模型和灵敏度模型视作目标函数的动态约束，基于梯度信息来求目标函数的极小值；步骤四：步骤三中目标函数的极小值对应的待优化参数就是PID控制器的最优参数。本发明结合最优控制方法思想，将PID控制器的参数整定问题转化成一个最优控制问题的表述形式，给定优化目标、系统动态模型和约束条件，基于梯度优化思想，求解最优目标函数对待调优参数的梯度信息，基于梯度信息迭代优化自动寻找PID控制器参数的最优解，实现了PID控制器参数的动态调整。

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制器和L1自适应控制器的姿态控制方法，通过PID控制器对期望情况下飞行器姿态系统的稳定控制，再利用L1自适应控制器实时估计姿态系统中的扰动误差，并对估计出的扰动误差进行快速补偿；本发明基于PID控制器和L1自适应控制器的姿态控制方法利用PID控制器和L1自适应控制器补偿由于建模误差引入的内部扰动及飞行环境对飞行器产生的外界扰动，可以在无法获得飞行器准确数学模型，存在外界扰动的情况下，实现对飞行器姿态的稳定控制，具有较强鲁棒性。

摘要： 本申请提供了一种PID控制方法及PID控制器，根据PID闭环控制回路的输入设定值和滤波输出反馈值计算控制偏差；根据PID闭环控制回路的输出反馈值和滤波输出反馈值计算噪声水平；对滤波输出反馈值的一阶导数和二阶导数进行滤波处理，得到第一输出反馈值和第二输出反馈值；根据控制偏差、第一输出反馈值、第二输出反馈值以及PID参数确定状态特征向量；根据状态特征向量和噪声水平识别PID闭环控制回路的回路状态并基于回路状态对PID参数进行控制。本申请基于状态识别的方法，根据回路控制状态给出PID参数的的调整方向，实现了PID参数的高效和自适应整定，避免人工整定消耗人力和时间，同时对回路初始参数不敏感。

摘要： 本发明涉及一种注塑机PID控制器的参数调控方法，包括如下步骤：步骤一：确定注塑机控制系统的动态模型相关约束和优化目标函数J；步骤二：根据灵敏度方法得出动态模型的灵敏度模型步骤三：将动态模型和灵敏度模型视作目标函数的动态约束，基于梯度信息来求目标函数的极小值；步骤四：步骤三中目标函数的极小值对应的待优化参数就是PID控制器的最优参数。本发明结合最优控制方法思想，将PID控制器的参数整定问题转化成一个最优控制问题的表述形式，给定优化目标、系统动态模型和约束条件，基于梯度优化思想，求解最优目标函数对待调优参数的梯度信息，基于梯度信息迭代优化自动寻找PID控制器参数的最优解，实现了PID控制器参数的动态调整。

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制器和L1自适应控制器的姿态控制方法，通过PID控制器对期望情况下飞行器姿态系统的稳定控制，再利用L1自适应控制器实时估计姿态系统中的扰动误差，并对估计出的扰动误差进行快速补偿；本发明基于PID控制器和L1自适应控制器的姿态控制方法利用PID控制器和L1自适应控制器补偿由于建模误差引入的内部扰动及飞行环境对飞行器产生的外界扰动，可以在无法获得飞行器准确数学模型，存在外界扰动的情况下，实现对飞行器姿态的稳定控制，具有较强鲁棒性。

摘要： 本发明提供了一种基于PID控制器整定降阶自抗扰控制器参数的方法，方法采用二阶RADRC控制结构，针对理想PID控制器参数，采用RADRC的反馈控制器传递函数来逼近理想PID参数，根据两者具有相同的零点，保证了二者具有相似的抗扰及鲁棒性能，从而得到以带宽形式整定的二阶RADRC参数。本发明以二阶RADRC的等效复合结构出发，在频域内进行分析设计，从而更为工程设计人员所接受；本发明以带宽为基础的二阶RADRC的参数整定方法，简单直观。采用本发明整定的RADRC控制器可以获得较好的控制性能，鲁棒度高，抗干扰性较好，且便于根据对象实际运行状态及控制性能的要求进行调整，模型的适应能力强，可操作性好。

摘要： 本发明公开了调节燃气轮机主控制器中PID参数的方法、主控制器，用以解决现有技术中存在的燃气轮机控制系统的PID参数调节周期较长的技术问题。包括：获取燃气轮机的当前转速；当所述当前转速与所述燃气轮机的目标转速的第一差值大于设定阈值时，基于所述当前转速从预设调度表中获取所述当前转速所使用的PID参数值；其中，所述设定阈值用于让所述当前转速跟随所述目标转速，所述预设调度表为所述燃气轮机的各转速与所使用的PID参数值的对应关系；利用所述当前转速对应PID参数值对所述第一差值进行调节，使所述第一差值小于所述设定阈值。

摘要： 本发明公开了一种采用神经网络PID控制方法的屏蔽门门机控制器，所述神经网络PID结构为2′3′1结构，属于BP神经网络，分别为输入层、隐含层和输出层，其特征在于，包括以下步骤：参考转速与电机反馈转速n分别输入到输入层的两个神经元，按照特定的函数输出，分别输出到隐含层的比例、积分、微分三个神经元，按照特定函数输出到输出层，输出参考电流，本发明的有益效果：基于神经网络的PID控制跟踪精度高、鲁棒性强、对于系统参数漂移能有效地调整参数，实现了自适应控制功能，具有明显的优越性，而采用N-PID控制方法的屏蔽门门机控制器也具有精度高、鲁棒性强的特点。

摘要： 本申请提供了一种PID控制方法及PID控制器，根据PID闭环控制回路的输入设定值和滤波输出反馈值计算控制偏差；根据PID闭环控制回路的输出反馈值和滤波输出反馈值计算噪声水平；对滤波输出反馈值的一阶导数和二阶导数进行滤波处理，得到第一输出反馈值和第二输出反馈值；根据控制偏差、第一输出反馈值、第二输出反馈值以及PID参数确定状态特征向量；根据状态特征向量和噪声水平识别PID闭环控制回路的回路状态并基于回路状态对PID参数进行控制。本申请基于状态识别的方法，根据回路控制状态给出PID参数的的调整方向，实现了PID参数的高效和自适应整定，避免人工整定消耗人力和时间，同时对回路初始参数不敏感。

摘要： 本发明涉及一种动态PID控制方法和一种动态PID控制器。动态PID控制方法包括以下步骤：步骤1：定义进行动态PID控制的工作状态数组，工作状态数组包括若干个工作状态变量；步骤2：基于工作状态数组定义进行动态PID控制的控制参数状态方程；步骤3：基于控制状态参数方程构造进行动态PID控制的控制方程；步骤4：检测工作状态数组中的各工作状态变量的实时值，进而得到实时的控制方程，从而利用实时的控制方程进行PID控制。动态PID控制器采用如上述动态PID控制方法。本发明的动态PID控制方法能过适应于各种工作状态，实现全工作状态下下的最优动态控制性能；本发明的动态PID控制器是一种全工况、高性能的控制器。