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双闭环Buck变换器系统模糊PID控制 被引量：45
1
作者 杨航 刘凌 +1 位作者 阎治安 杨娴 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期35-40,67,共7页
针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的... 针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的隶属度函数以使控制器对小误差的灵敏度得以增强;接着,针对PID参数分别设计了3个子推理器并通过基于专家经验的规则库制定出Buck变换器的模糊规则,可以使控制器不依赖于Buck变换器系统精确的数学模型,从而克服传统PID控制导致的输出电压高超调、振荡等缺点;最后,设计了一套新型双闭环Buck变换器硬件系统,利用STM32单片机将模糊PID算法首次用于控制变化速度快、时滞小的被控量。实验结果表明:模糊PID控制策略不仅能够提高输出电压跟踪精度,还能有效抑制负载扰动及参数摄动,在阶跃启动下,系统输出电压超调量低于10%,调节时间低于3ms;与传统PID单环系统相比,其输出电压纹波、扰动下的最大动态压降和恢复时间均减小了一个数量级以上。 展开更多
关键词 BUCK变换器 双闭环 模糊PID控制 参数自整定
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模糊自整定PID控制器的设计与仿真 被引量：41
2
作者 王安 杨青青 闫文宇 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第12期224-228,共5页
常规PID控制器因结构简单、鲁棒性好、参数调整方便等,常被用于工业过程控制。但其参数整定是在获取被控对象数学模型的基础上根据一定的规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统。针对其参数整定效果不良、调试时间长、对被控对象适... 常规PID控制器因结构简单、鲁棒性好、参数调整方便等,常被用于工业过程控制。但其参数整定是在获取被控对象数学模型的基础上根据一定的规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统。针对其参数整定效果不良、调试时间长、对被控对象适应性差等缺点,将模糊控制与PID控制相结合,设计了模糊自整定PID控制器。在常规PID控制器基础上,根据相应的模糊规则进行模糊推理,实现PID参数的在线自整定。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器,不仅具有模糊控制快速、适应性强等优点,又有PID控制精确度高的特点,使系统有较好的控制作用,因此具有较好的工业应用前景。 展开更多
关键词 模糊控制 衰减比例 参数自整定 仿真
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交流伺服系统控制器参数自整定及优化 被引量：27
3
作者 杨明 张扬 +2 位作者 曹何金生 徐殿国 李悦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期29-34,共6页
以交流永磁同步电机系统的速度控制器为研究对象,提出一种新颖、准确、易于实现的转动惯量辨识方法,并在此基础上提出一种参数自整定控制策略。这种策略的最大特点是:通过转动惯量辨识值计算得到初始PI参数,之后不再以速度阶跃响应曲线... 以交流永磁同步电机系统的速度控制器为研究对象,提出一种新颖、准确、易于实现的转动惯量辨识方法,并在此基础上提出一种参数自整定控制策略。这种策略的最大特点是:通过转动惯量辨识值计算得到初始PI参数,之后不再以速度阶跃响应曲线的超调量、上升时间、振荡时间等作为PI参数优化的标准,而是使电机速度以三角波曲线运动,在运动过程中以评价函数E作为衡量控制效果的量化标准。通过实验验证了此种方法的实用性和有效性。优化后的控制参数使评价函数E最小,不仅能够保证动态跟踪性能,同时提升了系统抗扰性能,在额定转速时负载100%波动最大转速波动仅为4r/min。 展开更多
关键词 永磁同步电机 转动惯量辨识 参数自整定 评价函数 参数优化
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智能在线自整定PID算法及在电加热炉控制系统中的应用 被引量：10
4
作者 何亨文 胡晚霞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 1998年第1期65-69,共5页
本文将Bang－Bang控制、PID调节原理和工人操作经验融合在一起，介绍一种可实现参数在线自整定、智能自调整PID算法。实时控制结果表明，该算法性能优越。
关键词 BANG-BANG控制 PID调节 参数自整定 智能控制
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炉温控制系统的仿真研究 被引量：12
5
作者 刘慧英 李斌 +1 位作者 张丽红 江豪 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第6期211-214,共4页
针对现实应用中对电阻炉温度控制的高精度要求,由于电阻炉这样的大滞后、非线性、时变的复杂系统,因此设计了一种参数自整定的模糊PID温度控制系统,实现了对电阻炉温度控制的精确控制。系统融合了传统PID控制和模糊控制两大控制理论的... 针对现实应用中对电阻炉温度控制的高精度要求,由于电阻炉这样的大滞后、非线性、时变的复杂系统,因此设计了一种参数自整定的模糊PID温度控制系统,实现了对电阻炉温度控制的精确控制。系统融合了传统PID控制和模糊控制两大控制理论的优点。通过仿真和在某热工检定系统上的实验表明,方法有效解决了快速性和超调量之间的矛盾,响应快、无超调、鲁棒性强,具有良好的控制效果和品质,并可适应对象以及外部环境引起的扰动,动态特性明显优于传统PID控制。 展开更多
关键词 比例积分微分控制 模糊控制 参数自整定 仿真研究
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基于遗传算法的永磁同步电动机PI参数自整定 被引量：11
6
作者 李浩 蒋雪峰 黄文新 《微特电机》 北大核心 2015年第1期58-61,共4页
永磁同步电机伺服系统是一个非线性、干扰多、参数时变的复杂系统,传统的PI控制器已经不能满足高性能的控制要求。针对这该问题,设计了一种利用遗传算法实时整定速度环PI参数方案,方案简单且适合多目标寻优,因此可以省去大量的人工调试P... 永磁同步电机伺服系统是一个非线性、干扰多、参数时变的复杂系统,传统的PI控制器已经不能满足高性能的控制要求。针对这该问题,设计了一种利用遗传算法实时整定速度环PI参数方案,方案简单且适合多目标寻优,因此可以省去大量的人工调试PI参数时间。实验结果表明,遗传算法适用于PMSM伺服系统PI参数自整定问题,PI参数整定结果能较好地满足系统动静态性能的要求。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 矢量控制 参数自整定 遗传算法
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模糊参数自整定PID控制器的仿真研究 被引量：6
7
作者 吴登国 李晓明 《电气传动自动化》 2013年第3期7-10,24,共5页
为了解决常规PID参数调节在非线性、时变和滞后性的工业控制系统中适应性能差、效果不理想的问题,采用模糊控制策略对PID控制参数进行在线自整定。利用Matlab的Simulink仿真工具箱对一阶惯性环节的滞后系统进行仿真研究试验,表明模糊参... 为了解决常规PID参数调节在非线性、时变和滞后性的工业控制系统中适应性能差、效果不理想的问题,采用模糊控制策略对PID控制参数进行在线自整定。利用Matlab的Simulink仿真工具箱对一阶惯性环节的滞后系统进行仿真研究试验,表明模糊参数自整定控制效果在超调量和调节时间上都优于常规的PID控制,改善了系统的动态性能。 展开更多
关键词 模糊控制 参数自整定 PID控制
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石油钻井机自动送钻系统优化控制研究 被引量：6
8
作者 陈博 吕勇 《计算机仿真》 北大核心 2018年第9期75-78,160,共5页
针对交流变频自动送钻系统控制过程中影响因素多样,控制参数存在时滞、非线性、不确定性等特点。通过分析交流变频自动送钻系统的工作原理,影响钻井进程的主要参数及其相互之间的关系,设计了一种基于常规PID和参数自调整模糊控制相结合... 针对交流变频自动送钻系统控制过程中影响因素多样,控制参数存在时滞、非线性、不确定性等特点。通过分析交流变频自动送钻系统的工作原理,影响钻井进程的主要参数及其相互之间的关系,设计了一种基于常规PID和参数自调整模糊控制相结合的复合控制器。为了研究控制器的控制效果,设计了钻压、钻速双闭环控制系统,并利用Matlab/Simulink仿真软件进行了动态仿真。仿真结果表明,复合控制器控制效果良好,系统的超调量明显降低,调整时间更短,其余各项主要指标也都得到了改善,可以满足自动送钻系统的设计要求。 展开更多
关键词 自动送钻 模糊控制 参数自调整 恒钻压钻井
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基于附加惯性项BP神经网络的四旋翼无人机姿态控制研究 被引量：6
9
作者 钟海鑫 丘森辉 +3 位作者 罗晓曙 唐堂 杨力 赵帅 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期24-31,共8页
针对传统PID控制不能实时更新整定的K_p、K_i、K_d参数,以及控制精度不高等缺点,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项的BP神经网络与PID控制结合的姿态控制方法,并对惯性系数进行修改,来实现无人机在受干扰情况... 针对传统PID控制不能实时更新整定的K_p、K_i、K_d参数,以及控制精度不高等缺点,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项的BP神经网络与PID控制结合的姿态控制方法,并对惯性系数进行修改,来实现无人机在受干扰情况下飞行过程的姿态控制。仿真实验分析表明:与BP神经网络参数自整定PID控制和传统PID控制相比,该控制方法提高了系统的抗扰性、鲁棒性和动态性能,从而对于提高无人机的姿态控制具有较好的实际参考价值。 展开更多
关键词 PID控制 BP神经网络 参数自整定 抗扰性 鲁棒性
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基于神经网络的分数阶PI~α控制器的设计与实现 被引量：5
10
作者 赵慧敏 李文 邓武 《大连交通大学学报》 CAS 2008年第1期63-67,共5页
分数阶控制器与传统PID控制器相比具有更好的适应性,并且为更好地调节分数阶控制系统性能提供了可能性.然而,由于分数阶控制器引入了两个附加的参数α和β,从而使分数阶PIαDβ控制器参数的确定变得更加困难.为了改进这一问题和进一步... 分数阶控制器与传统PID控制器相比具有更好的适应性,并且为更好地调节分数阶控制系统性能提供了可能性.然而,由于分数阶控制器引入了两个附加的参数α和β,从而使分数阶PIαDβ控制器参数的确定变得更加困难.为了改进这一问题和进一步提高分数阶PIαDβ控制器对系统不确定性的适应能力,文章简明且不失一般性地提出了一种基于神经网络的参数自调整分数阶PIα控制器.讨论了所采用的离散化方法和分数阶控制器的设计方法,对神经网络结构和控制器参数自调节方法给出了详细论述.实验结果表明,所设计的控制器不仅保持了常规分数阶PIα控制器的特性,而且还具备了更好的适应性和参数自调节能力. 展开更多
关键词 神经网络 分数阶控制器 参数自调节
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基于数据驱动的孤岛微网自适应调频策略 被引量：5
11
作者 胡苏南 施永 王新颖 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期5-11,共7页
微电网孤岛运行时,基于下垂控制的并联逆变器无法消除频率的静态偏差,必须借助二次调频来稳定频率值。在进行二次频率控制器参数设计时需要用到微网频率响应模型,然而由于微网系统的结构复杂多变以及系统内微源和负荷种类多样等原因,微... 微电网孤岛运行时,基于下垂控制的并联逆变器无法消除频率的静态偏差,必须借助二次调频来稳定频率值。在进行二次频率控制器参数设计时需要用到微网频率响应模型,然而由于微网系统的结构复杂多变以及系统内微源和负荷种类多样等原因,微网系统的数学模型难以获取,控制器参数也因此难以整定。为解决上述问题,提出一种基于数据驱动的改进无模型自适应控制的二次调频策略,该控制算法仅需要采样关键节点处的输入输出数据,利用RBF神经网络的自适应和自学习能力并按照一定的控制周期在线整定二次调频系统的无模型自适应控制器参数,从而将频率稳定在基准值。仿真结果验证了所提策略有很好的瞬态响应特性,同时具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 微电网 二次调频 无模型自适应控制 RBF神经网络 参数自整定
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基于自整定模糊PID控制的Buck变换器设计与仿真 被引量：4
12
作者 王淯舒 孙培德 吕蕾 《自动化与信息工程》 2014年第5期39-45,共7页
DC-DC功率变换器在各个领域应用广泛,工业应用中大多采用PID控制。尽管PID控制具有结构简单、鲁棒性和可靠性高等特点,但PID参数不能随系统内部参数的变化而自行调整,导致无法达到最优控制。为此,设计一种基于模糊控制理论的、可在线自... DC-DC功率变换器在各个领域应用广泛,工业应用中大多采用PID控制。尽管PID控制具有结构简单、鲁棒性和可靠性高等特点,但PID参数不能随系统内部参数的变化而自行调整,导致无法达到最优控制。为此,设计一种基于模糊控制理论的、可在线自整定参数的PID算法,并用Matlab2012对典型Buck变换器和模糊自整定PID算法仿真。结果表明:模糊PID控制器既可实现高精度、高鲁棒性控制,又能完成PID参数的在线自整定。 展开更多
关键词 BUCK变换器 PID控制器 参数自整定 模糊控制
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基于转动惯量辨识的交流伺服速度调节器自整定研究 被引量：4
13
作者 周虎 陈勇 +2 位作者 黄琦 李坚 刘霞 《电机与控制应用》 北大核心 2011年第12期32-37,共6页
针对负载的变化而引起的转动惯量的变化问题,提出了一种基于转动惯量辨识的交流伺服系统速度调节器参数自整定算法。该算法根据速度调节器的参数与系统转动惯量成一定的关系,采用基于扰动观测器(DOB)的转动惯量辨识算法在线辨识系统转... 针对负载的变化而引起的转动惯量的变化问题,提出了一种基于转动惯量辨识的交流伺服系统速度调节器参数自整定算法。该算法根据速度调节器的参数与系统转动惯量成一定的关系,采用基于扰动观测器(DOB)的转动惯量辨识算法在线辨识系统转动惯量,根据辨识的转动惯量值实时自整定速度调节器的参数,使系统具有良好的动、静态性能。仿真结果充分证明了该转动惯量辨识算法及控制器参数自整定算法是可行、有效的。 展开更多
关键词 交流伺服系统 转动惯量辨识 参数自整定
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基于参数自整定模糊PID控制器的TSMC-PMSM矢量控制 被引量：4
14
作者 陈瑛 吴立峰 杨二龙 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2016年第4期391-396,共6页
针对由双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机(TSMC-PMSM)矢量控制系统存在的响应速度较慢、稳态性能差的缺陷,提出了在线自整定模糊PID控制算法以实现优化TSMC-PMSM矢量系统的调速性能。介绍了双级矩阵变换器与永磁同步电机的矢量控制技术... 针对由双级矩阵变换器驱动的永磁同步电机(TSMC-PMSM)矢量控制系统存在的响应速度较慢、稳态性能差的缺陷,提出了在线自整定模糊PID控制算法以实现优化TSMC-PMSM矢量系统的调速性能。介绍了双级矩阵变换器与永磁同步电机的矢量控制技术相结合,并在此基础上搭建了采用模糊PID控制器的TSMC-PMSM矢量控制系统,并建立Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明:模糊PID控制器减少了系统的超调,提高了矢量控制系统的鲁棒性,并且改善了变换器网侧的电能质量。 展开更多
关键词 模糊PID 参数自整定 双级矩阵变换器 永磁同步电机 矢量控制
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Fuzzy自调整PID的Smith预估主汽温控制系统 被引量：2
15
作者 王斌 李鹏 《电气技术》 2008年第4期45-47,50,共4页
针对火电厂锅炉主汽温系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,设计了Fuzzy自调整PID参数的Smith预估主汽温控制系统。运用Matlab对系统在多种工况下进行了仿真,结果表明所设计的控制系统在控制品质、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控... 针对火电厂锅炉主汽温系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,设计了Fuzzy自调整PID参数的Smith预估主汽温控制系统。运用Matlab对系统在多种工况下进行了仿真,结果表明所设计的控制系统在控制品质、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控制系统。 展开更多
关键词 主汽温系统 Fuzzy自调整PID 模型不确定性 参数自整定 仿真
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参数自整定模糊PI控制在纳卫星热控系统中的应用 被引量：3
16
作者 杨娟 李运泽 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期438-442,共5页
在功能维持不变甚至更强的条件下,卫星体积、尺寸和质量不断减小,致使在卫星内部小空间内单位时间传输大量的热,因此常规的热控技术很难满足控制要求。为使纳卫星负载温度稳定在允许范围内,亟需研发新的热控方法。在纳卫星温度系统模型... 在功能维持不变甚至更强的条件下,卫星体积、尺寸和质量不断减小,致使在卫星内部小空间内单位时间传输大量的热,因此常规的热控技术很难满足控制要求。为使纳卫星负载温度稳定在允许范围内,亟需研发新的热控方法。在纳卫星温度系统模型基础上,将PI参数模糊自整定控制器与航天器热控技术相结合,得到纳卫星智能热控系统,以调节辐射器散热面为控制目标,并进行了仿真研究。结果表明,该控制策略响应快,适应性和鲁棒性强,消除了稳态误差,较模糊控制和传统PI控制具有更好的动、静态特性,适用于纳卫星热控系统。 展开更多
关键词 纳卫星 热控系统 参数自整定 模糊PI控制 仿真
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基于GPC-PID的制冷系统过热度控制器 被引量：3
17
作者 赵敏 贾晓龙 《信息技术》 2014年第6期34-37,41,共5页
针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统... 针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统模型的纯滞后环节,基于广义预测控制的性能指标,根据Kuhn-Tucker条件,通过滚动优化策略自动整定PID控制器的参数。最后的仿真结果表明,与传统PID控制器相比,GPC-PID控制器超调小,响应速度快,具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 过热度控制 制冷系统 PID控制器 参数自调整
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基于C8051F020的PID参数自整定控制器的研究与实现 被引量：2
18
作者 朱丹 《微型机与应用》 2013年第9期21-23,共3页
提出了一种基于C8051F020单片机的PID参数自整定控制器设计,制作了实物并在液位控制设备中验证。该系统采用自校正控制原理和常规PID控制相结合的算法,能快速整定出PID控制器的参数。用单片机C8051F020为主芯片完成控制器系统设计,能根... 提出了一种基于C8051F020单片机的PID参数自整定控制器设计,制作了实物并在液位控制设备中验证。该系统采用自校正控制原理和常规PID控制相结合的算法,能快速整定出PID控制器的参数。用单片机C8051F020为主芯片完成控制器系统设计,能根据当前输出值和目标值的偏差求出控制增量输出,使被控对象能快速达到目标值并保持。所有数据通过串口发送至PC保存,以便进行进一步数据分析。 展开更多
关键词 C8051F020 PID 参数自整定
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基于DCQGA的PID参数自整定 被引量：1
19
作者 江鸿潮 白国振 《石油化工自动化》 CAS 2018年第2期37-42,共6页
量子遗传算法相对于普通遗传算法具有更好的多目标寻优能力,在PID参数优化中具有一定优势,但是标准量子遗传算法容易陷入局部极值,并且在进化后期容易出现早熟收敛的现象,提出了一种新的方法——双链量子遗传算法(DCQGA)来整定PID控制... 量子遗传算法相对于普通遗传算法具有更好的多目标寻优能力,在PID参数优化中具有一定优势,但是标准量子遗传算法容易陷入局部极值,并且在进化后期容易出现早熟收敛的现象,提出了一种新的方法——双链量子遗传算法(DCQGA)来整定PID控制器的参数。该方法直接用实数来编码基因位,用量子旋转门和量子非门进行染色体的更新和变异,用最优解和当前解量子位概率幅组成的行列式来确定量子门旋转方向,用结合目标函数梯度信息的自适应策略调整旋转角大小。同时采用误差绝对值时间积分性能指标作为PID参数选择的最小目标函数进行Matlab仿真,通过与普通遗传算法和标准量子遗传算法整定效果的对比,结果验证了DCQGA具有更快的响应速度和更好的多目标寻优能力。 展开更多
关键词 双链 量子遗传算法 实数编码 量子位 PID控制器 参数自整定
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水力发电机组的模糊神经网络参数自整定PID控制及仿真 被引量：1
20
作者 乔志杰 王维庆 《水力发电》 北大核心 2007年第12期44-46,共3页
为适应水电机组的复杂工况和高指标的控制要求,提出了一种水力发电机组的模糊神经网络参数自整定PID控制系统,即利用多层神经网络构建模糊自适应PID控制算法,通过神经网络自学习能力在线提取模糊控制规则,优化控制器隶属度函数,根据不... 为适应水电机组的复杂工况和高指标的控制要求,提出了一种水力发电机组的模糊神经网络参数自整定PID控制系统,即利用多层神经网络构建模糊自适应PID控制算法,通过神经网络自学习能力在线提取模糊控制规则,优化控制器隶属度函数,根据不同时刻的误差e和误差变化ec,利用模糊逻辑控制,在线自整定PID参数,进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度。仿真实验表明:该控制器明显地改善了控制系统的动态性能,能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有参考价值。 展开更多
关键词 水力发电机组 模糊PID控制 参数整定 BP网络 RBF网络 仿真
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