韩瑞珍[1]2001年在《PID控制器参数模糊自整定研究》文中提出本文主要研究的是PID控制器参数模糊自整定方法。首先对PID控制器与参数整定方法、模糊控制的基本原理、发展历史、研究现状和发展趋势进行了综述。然后，针对上述两种方法中存在的不足，将两种方法综合起来，取长补短，提出一种比较完善的模糊PID控制器参数自整定算法。 应用模糊集合理论和方法，把操作人员的PID参数整定经验总结成模糊规则模型，形成微机查询表格。微机根据控制系统的实际响应情况，运用模糊推理与决策实现对参数的在线调整。这种算法无需辨识系统的精确数学模型，只需在线检测出系统的期望输出和实际输出的偏差，通过判断其趋势从而决策出调整因子的大小，然后代入模糊自调整公式，即可整定出所有参数。其简单性和可实现性是显而易见的。 在Z-N法整定出PID参数的基础上，将本文提出的自调整公式应用于时滞二阶对象的控制。仿真结果表明，本文提出的算法优于传统的整定方法和相关文献的整定方法。 提出一种基于给定幅值裕度和相角裕度的PID参数模糊自调整算法，根据不同的幅值裕度和相角裕度，针对高阶对象进行了仿真。结果表明，该算法有较快的稳定速度。
丁坚[2]2008年在《模糊PID控制器的研究》文中提出PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好及可靠性高,被广泛应用于过程控制和运动控制中,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性系统。然而实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定性,难以建立精确的数学模型,应用常规PID控制器不能达到理想的控制效果,而且在实际生产现场中,由于常规PID参数整定方法繁杂,其参数往往整定不良、性能欠佳,对运行工况的适应性差。模糊控制技术是智能控制的重要分支,模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的计算机智能控制,其优点是不要求掌握被控对象的精确数学模型,而根据人工控制规则组织控制决策表,然后由该表决定控制量的大小。当被控对象存在非线性、时变性、多参数强耦合、过程机理错综复杂及不能建立被控对象或过程的精确数学模型时,模糊控制的专家规则式的控制方式为其提供了一种较为理想的控制策略。本文基于对PID控制器参数的自整定方法、模糊控制器设计方法的研究,设计了一种模糊自整定PID控制器。该控制器是在整定出PID初始参数的基础上,根据被控对象的响应在采样时刻的误差E和误差变化率EC两个因素来确定参数调整量的方向和大小,通过把操作人员的PID参数整定经验总结成模糊规则模型,形成微机查询表。微机根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理与决策实现对PID参数的在线调整。该方法将经典PID控制与模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性融为一体。通过MATLAB仿真研究及模糊PID控制和常规PID控制仿真的结果比较,表明本文采用的方法提高了系统的动、静态响应性能。也就是说,该控制方法对于此类系统控制是有效的。
高健, 黄心汉, 彭刚, 杨涛, 伍翼[3]2004年在《移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定》文中研究表明通过对移动机器人运动学模型进行分析 ,以基于视觉的双轮机器人为实验平台 ,论证了参数模糊自整定的PID控制技术应用于移动机器人运动控制中的可行性 .该方案根据控制要求 ,运用模糊推理技术 ,模仿人工整定控制器参数时的思维方式 ,对控制器参数进行调整 .不仅保证了准确性 ,提高了快速性 ,还增强了自适应能力 .实验证明此方法对移动机器人的运动控制是有效的 .
吕长明[4]2008年在《稻壳焙烧炉模糊PID温控系统方案的研究》文中指出温度是工业控制对象中的主要被控参数之一。温度控制对象热惯性大,易受干扰,并且具有时变、时滞、非线性、强耦合等特性。国内新近提出了一种从稻壳中提取高纯度纳米二氧化硅的工业生产方法。整个生产过程中热解是主要生产工序,热解温度的控制是其关键技术。针对该问题设计一个能够精确控制热解温度的温控系统,实现对焙烧温度的合理控制。本文结合稻壳焙烧炉对温度的技术要求,系统地研究了常规PID控制和模糊控制各自的特点。尝试将两种控制方法相互结合,构成模糊PID控制器,使其发挥各自的优点。PID控制与模糊控制有多种结合方式,本文采用的是模糊自整定PID控制算法。该算法是找出PID叁个参数与误差和误差变化率之间的模糊关系,在运行中通过不断检测误差和误差变化率,根据模糊控制原理对叁个参数进行在线修改,从而使被控对象具有良好的动、静态性能。文中根据被控对象的特点,完成了模糊自整定PID控制器的设计,阐述了详细的设计过程。为了更好的满足工业生产的需要,本文采用西门子可编程控制器S7-300为控制核心进行系统设计。通过编程的方式实现模糊自整定PID控制算法,采用离线计算的方式将模糊规则制成模糊查询表,通过在线的方式查询模糊控制量输出,最后将PID参数校正值与基准值相加,获得PID参数瞬时值,最后进行PID运算,得到控制量施于控制对象执行器。最后,本文对不同的控制方法在MATLAB中进行仿真实验,重点对模糊自整定PID控制进行了仿真调试。通过对仿真结果的分析比对,得出采用模糊自整定PID控制的方法更能够满足稻壳焙烧炉的技术要求,是一个能达到满意控制效果的设计方案。
方睿尧[5]2017年在《模糊自整定PID控制在锅炉汽温系统中的仿真研究》文中研究表明随着电力行业的迅猛发展,电厂单元机组容量的不断扩大,对热工自动化的要求也越来越高。锅炉过热汽温作为保证电厂安全、经济运营的关键环节之一,必须对其进行严格的控制。目前,国内普遍采用传统PID控制方法来控制过热汽温,而过热汽温控制系统是一个典型的具有大滞后、大惯性特点的难控系统,传统PID控制方法很难达到控制要求。因此,必须采用更为先进的控制方法来解决现有的控制难题。本文首先介绍了国内外锅炉过热汽温控制系统的研究现状以及发展趋势,并着重分析了影响过热汽温的主要因素,详细介绍了常规PID控制和模糊控制的特点和基本原理,通过分析其优缺点,提出了一种将这两种控制技术相结合的控制系统—模糊自整定PID控制系统。然后利用Matlab仿真软件将其与常规PID控制系统进行对比,发现模糊自整定PID控制器的性能要优于常规PID控制器,具有超调量较小、稳态时间更短、抗干扰性更强、适应能力更好和准确性更高等优点。最后将该系统应用于过热汽温的控制系统中,并利用Matlab软件进行仿真,通过仿真结果验证了该系统在电厂过热汽温控制系统中应用的正确性和可行性。
王学芝[6]2006年在《模糊自适应PID控制研究及其在小型加热系统中的应用》文中进行了进一步梳理智能控制技术不断的发展,模糊控制已经成为智能控制的一个重要研究领域。模糊控制事先不需要获知对象的精确数学模型,而是基于人类的思维以及生产经验,用语言描述控制过程,并根据规则去调整控制算法或控制参数。模糊控制具有快速性的特点,而且同时还可以保持较小的超调量。但是,模糊控制的理论并不是很完善,而对它可能获得的控制性能也无法把握,还有,其控制过程还会存在一定的稳态误差。PID控制结构简单、可靠性强、容易实现,并且可以消除稳态误差的优点,但其性能取决于参数的整定情况,其快速性和超调性之间的矛盾关系使它不一定满足被控对象的技术要求。本论文首先介绍了一般PID控制中常用控制算法,并介绍了遗传算法整定PID参数的方法。之后,对模糊控制器的设计进行了较为详细的说明并进行了系统仿真试验。将模糊控制与PID算法相结合,提出了模糊自整定PID控制的控制规律,并应用模糊盒树法对模糊控制规则进行优化,从而得到一种控制规则简单,控制性能良好的控制方法。在第五章中,根据本人在某电子公司实习的经验,设计了一个小型的家电加热控制系统,本温度控制系统以S3F9488位核心控制器来设计硬件电路。由于控制对象加热板的参数的不确定性,以及加热过程具有滞后的特点,应用模糊自整定PID控制算法,以这种算法为基础编写了模糊自整定PID控制子程序进行控制,从而获得了较好的控制效果。
牛永岭[7]2012年在《PMSM控制器参数自整定研究》文中进行了进一步梳理永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM）具有体积小、重量轻、效率高等特点，由其组成的调速系统广泛应用于国防、航空和工农业生产中。PID控制器具有结构简单、鲁棒性好等特点，永磁同步调速系统多采用PID控制器。由于调速系统中电机型号多种多样，应用场合各不相同，要求的性能指标也有差别，给PID控制器参数的整定带来了困难。研究永磁同步电机调速系统控制器参数的自整定方法对于减少调试时间、提高生产效率、提升我国电机驱动器的智能化水平具有一定的意义。永磁同步电机本身是一个非线性、强耦合、多变量的对象，在采用矢量控制转子磁链定向i d=0控制策略后，可等效为一他励直流电机。本文以PMSM在dq坐标系下的直流模型为基础，将整个控制器参数整定过程分为叁步。首选通过实验方法获得PMSM直流模型下的定子参数和转动惯量。其次，通过降阶和近似处理简化控制系统结构，结合自动控制原理中典型系统参数与动静态性能之间的关系，分别设计电流控制器参数和速度控制器参数。最后，将模糊控制理论与PI控制器相结合，并结合调速系统特点及对性能指标要求，设计离线式PI控制器参数模糊整定控制器，用于速度控制器参数的自动整定。本文最后介绍了实验室自主研发电机驱动器的硬件及监控软件，并以此为基础，设计了控制器参数整定的DSP控制程序，增加了驱动器监控软件的参数调谐功能。实验结果表明，利用上述整定方法对控制器参数整定后，调速系统获得了可与人工整定相媲美的动静态性能，验证了该方案的可行性。永磁同步电机调速系统控制器参数的快速整定，增强了电机驱动器的适应性，适用于电机新安装或负载发生变化后，首次运行前对控制器参数进行整定。
李子萧[8]2013年在《600MW超临界机组燃烧控制系统的仿真研究》文中指出随着我国电力工业结构调整，电源项目建设实行上大压小，关停小机组，集中建设大机组，国内火力发电机组已向高效率、高参数、大容量的超（超）临界机组发展。超（超）临界机组作为国际上一个既成熟、可靠，又在发展中的火力发电机组，被国际上纳入洁净煤燃烧技术的发展轨道，其发电煤耗率比传统的亚临界机组大幅度降低，节能和环保意义重大。近年来，超（超）临界机组大量建设，其中600MW超临界机组成为新建电站项目的主力机组。国产超临界机组主要采用经典控制方案，与国外同类机组相比，控制效果并不理想，调节品质有待完善。因为超临界机组所具有的特性，采用经典控制理论的两点法来拟合设备的传递函数时，得到的仅仅是所选取的两点及其附近时设备的数学模型，并不是整个时段的数学模型。由于无法得到设备精确的数学模型，导致国产控制设备在机组运行过程中，控制精度不高，同时也会导致燃烧效率的降低，限制了机组性能的发挥。本文重点对超临界机组现有的控制方案进行分析，针对超临界机组的非线性、纯滞后、强耦合、多变量等特点，结合当前逐渐成熟的模糊控制理论，对现有的超临界机组燃烧控制方案进行改进，设计一套采用模糊自整定PID控制器的控制方案。根据多年的经验和运行人员的反馈，制定控制规则，完善控制器参数的整定。先对当前的经典控制方案进行仿真，求得各子系统控制器的最佳参数，为同类机组的安装调试提供参考数据；再对模糊自整定PID控制方案进行仿真，验证其设计的正确性，再将仿真结果与经典控制方案进行对比和分析，为燃烧控制的进一步研究提供有益的参考。
廖得元, 方康玲, 朱丽[9]2007年在《基于SOPC的多通道智能PID控制器》文中进行了进一步梳理针对传统的多通道数字PID控制器实时性较差的特点,本文提出一种利用FPGA技术实现多通道PID控制器的硬件设计方案。并且采用模糊自整定方法对PID控制器参数进行实时调节,实现PID控制器的自适应功能。
宁海峰[10]2006年在《参数模糊自整定PID控制器的研制》文中研究说明在实际的工业控制中,PID控制依然是最主要的一种控制方式,所以如何简单、有效的实现PID参数的整定有着重要的工业意义;对于工业过程中常出现的非线性、时变的系统来讲,如何实现PID参数的自整定显得犹为重要。PID的参数整定多依赖于人工经验和具体的对象模型,整定结果往往不能令人满意。另外,即使PID参数调整的很好,当控制对象参数变化后,系统的性能必然也会受到影响。模糊控制作为智能控制一个新型领域,已经广泛应用到工业生产过程中,模糊控制事先不需要获知对象的精确数学模型,而是基于人类的思维以及生产经验,用语言规则描述控制过程,并根据规则去调整控制算法或控制参数。本论文分析了工程中常用的PID参数整定方法,通过研究将模糊控制与PID不同的结合方法,实现了无须精确确定对象模型,只须将操作人员和专家长期实践积累的经验知识用控制规则模型化,然后用模糊推理在线辨识对象特征参数,实时改变控制策略,便可对PID参数实现最佳调整。在研究模糊技术与PID控制相结合的基础上,提出了微分剥离法和将不完全微分引入法这两种参数模糊自整定PID控制器,并设计出一种参数模糊自整定PID控制器。该控制器硬件系统选用MCS-51系列单片机,完成数据采集、参数整定、LED显示、声光报警等功能,软件采用单片机常用的编程语言C51编制。论文中结合典型工业控制过程的例子对不同的设计结构进行了仿真试验。仿真结果表明,对在实际复杂工业对象中存在的非线性、时变性等特点,所设计的模糊自整定PID控制策略具有较好的控制效果和品质,具有一定的自适应能力,能够对对象变化以及外来的扰动做出及时调整,保证整个系统的平稳运行。
参考文献：
[1]. PID控制器参数模糊自整定研究[D]. 韩瑞珍. 浙江工业大学. 2001
[2]. 模糊PID控制器的研究[D]. 丁坚. 哈尔滨工程大学. 2008
[3]. 移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定[J]. 高健, 黄心汉, 彭刚, 杨涛, 伍翼. 华中科技大学学报(自然科学版). 2004
[4]. 稻壳焙烧炉模糊PID温控系统方案的研究[D]. 吕长明. 大连交通大学. 2008
[5]. 模糊自整定PID控制在锅炉汽温系统中的仿真研究[D]. 方睿尧. 辽宁工程技术大学. 2017
[6]. 模糊自适应PID控制研究及其在小型加热系统中的应用[D]. 王学芝. 华侨大学. 2006
[7]. PMSM控制器参数自整定研究[D]. 牛永岭. 华南理工大学. 2012
[8]. 600MW超临界机组燃烧控制系统的仿真研究[D]. 李子萧. 长沙理工大学. 2013
[9]. 基于SOPC的多通道智能PID控制器[J]. 廖得元, 方康玲, 朱丽. 微计算机信息. 2007
[10]. 参数模糊自整定PID控制器的研制[D]. 宁海峰. 华侨大学. 2006
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