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基于Matlab的PID控制器参数整定方法 被引量:18
1
作者 张婧 盖文东 +1 位作者 徐文尚 陈志巧 《实验科学与技术》 2016年第4期37-40,共4页
针对教学中学生在面对PID控制器参数整定过程时存在的问题,在已知表征被控对象的某一传递函数基础上,基于自动控制原理的基础知识,利用Matlab自带的Rltool工具箱,该文提出一种简单易行的PID控制器参数整定方法。实践表明该方法调整参数... 针对教学中学生在面对PID控制器参数整定过程时存在的问题,在已知表征被控对象的某一传递函数基础上,基于自动控制原理的基础知识,利用Matlab自带的Rltool工具箱,该文提出一种简单易行的PID控制器参数整定方法。实践表明该方法调整参数方便,容易掌握,并有助于学生深化对采用时域法、根轨迹法和频域法分析与设计控制系统的理解。 展开更多
关键词 比例-积分-微分控制器 参数整定 MATLAB软件 根轨迹
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基于PLC伺服控制的甘油雾化喷涂系统设计 被引量:12
2
作者 孟志强 张恒 +1 位作者 陈燕东 罗廷芳 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期42-46,共5页
根据香烟滤棒的丝束甘油雾化喷涂原理,设计的甘油雾化喷涂系统采用PLC和触摸屏作为主控制器,由甘油桶、温度控制子系统、甘油雾化子系统、喷涂活门和伺服系统组成.研究了活门精确定位的伺服控制,该技术实时跟随丝束的运行速度,由PLC给... 根据香烟滤棒的丝束甘油雾化喷涂原理,设计的甘油雾化喷涂系统采用PLC和触摸屏作为主控制器,由甘油桶、温度控制子系统、甘油雾化子系统、喷涂活门和伺服系统组成.研究了活门精确定位的伺服控制,该技术实时跟随丝束的运行速度,由PLC给出活门开度对应的、伺服电机转动所需的、高速脉冲数作为系统的位置给定量,通过位置环、速度环和电流环的三闭环PID控制精确定位活门开度,实现甘油的均匀喷涂,保证甘油喷涂量.给出PLC控制程序流程图,对系统进行了实际运行测试.结果表明:系统运行可靠,滤棒的硬度控制达到国家标准. 展开更多
关键词 伺服系统 甘油雾化 可编程逻辑控制器 活门开度 滤棒 比例-积分-微分控制器
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基于PSO-BP神经网络的PID控制器参数优化方法 被引量:13
3
作者 郭珂 伞冶 朱奕 《电子设计工程》 2012年第4期63-66,共4页
针对传统PID控制系统参数整定过程存在的在线整定困难和控制品质不理想等问题,结合BP神经网络自学习和自适应能力强等特点,提出采用BP神经网络优化PID控制器参数。其次,为了加快BP神经网络学习收敛速度,防止其陷入局部极小点,提出采用... 针对传统PID控制系统参数整定过程存在的在线整定困难和控制品质不理想等问题,结合BP神经网络自学习和自适应能力强等特点,提出采用BP神经网络优化PID控制器参数。其次,为了加快BP神经网络学习收敛速度,防止其陷入局部极小点,提出采用粒子群优化算法来优化BP神经网络的连接权值矩阵。最后,给出了PSO-BP算法整定优化PID控制器参数的详细步骤和流程图,并通过一个PID控制系统的仿真实例来验证本文所提算法的有效性。仿真结果证明了本文所提方法在控制品质方面优于其它三种常规整定方法。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 神经网络 比例-积分-微分控制器 参数优化
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基于粒子群算法优化BP神经网络的PID控制算法 被引量:11
4
作者 曾雄飞 《电子设计工程》 2022年第11期69-73,78,共6页
传统比例-积分-微分(Proportion Integral Derivative,PID)控制器存在参数整定困难,不能在线实时调整以及面对复杂非线性系统时应用效果不佳等问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化的反向传播(Back Propag... 传统比例-积分-微分(Proportion Integral Derivative,PID)控制器存在参数整定困难,不能在线实时调整以及面对复杂非线性系统时应用效果不佳等问题,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化的反向传播(Back Propagation,BP)神经网络PID控制方法。将BP神经网络与PID控制器相结合,利用BP神经网络的自适应学习能力在线实时调整PID控制参数,提升系统稳定性,针对BP-PID自学习过程中容易陷入局部极小值问题,利用改进的PSO算法对其进行优化,确保BP-PID系统收敛于全局最优解。基于仿真数据开展实验,结果表明,所提方法能够有效提升系统的控制精度和控制稳定度。 展开更多
关键词 比例-积分-微分控制器 神经网络 模型优化 粒子群算法
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电液比例位置控制系统的仿真分析 被引量:9
5
作者 董恰 李建平 刘送永 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第7期83-85,共3页
以采煤机滚筒调高液压系统为对象,建立电液比例位置控制系统的数学模型,并通过Simulink仿真软件对PID控制器校正前、后系统的性能进行分析,结果表明校正后的系统响应速度和稳态精度得到了很大改善,在绝大部分场合可以用电液比例控制系... 以采煤机滚筒调高液压系统为对象,建立电液比例位置控制系统的数学模型,并通过Simulink仿真软件对PID控制器校正前、后系统的性能进行分析,结果表明校正后的系统响应速度和稳态精度得到了很大改善,在绝大部分场合可以用电液比例控制系统代替电液伺服控制系统。 展开更多
关键词 电液比例位置控制系统 Simulink软件 比例-积分-微分控制器
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基于遗传算法的PID控制器优化设计 被引量:7
6
作者 谢勤岚 陈红 《光学与光电技术》 2003年第3期37-40,共4页
遗传算法是一种模拟自然进化而提出的简单高效的优化组合方法。本文研究了比例一积分一微分(PID)控制器优化设计的性能指标的选择问题,介绍了遗传算法的基本原理,给出了利用遗传算法进行PID控制器优化设计的步骤。同时给出了一个用遗传... 遗传算法是一种模拟自然进化而提出的简单高效的优化组合方法。本文研究了比例一积分一微分(PID)控制器优化设计的性能指标的选择问题,介绍了遗传算法的基本原理,给出了利用遗传算法进行PID控制器优化设计的步骤。同时给出了一个用遗传算法进行单环系统PID控制器优化设计的仿真实例。仿真结果表明了遗传算法应用于PID控制器优化设计的可行性和有效性。遗传算法还克服了其它方法的某些弊端。 展开更多
关键词 遗传算法 PID控制器 优化设计 比例-积分-微分控制器
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座舱功能试验压力控制系统建模与PID控制器设计 被引量:10
7
作者 韩叶飞 方刚 +1 位作者 胡永祥 姚振强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1074-1079,共6页
针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模... 针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模型进行线性化和拟合降阶,再根据降阶模型应用解析化方法,设计了座舱功能试验压力控制系统的比例、积分、微分(PID)控制器,并对设计结果进行了仿真验证.结果表明,解析化方法设计的PID控制器可以满足飞机座舱功能试验压力控制系统的技术要求. 展开更多
关键词 座舱功能试验 压力控制 模型线性化 比例积分微分控制器
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混合有源电力滤波器的新型迭代学习控制 被引量:7
8
作者 吴敬兵 罗安 +2 位作者 杨晓峰 马伏军 曾灿林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期104-108,共5页
将混合型有源电力滤波器应用于电网谐波抑制与无功功率补偿,在传统比例-积分(proportion-integration,PI)控制迭代学习算法基础上加入关于电流误差信号的微分项,提出一种新型比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID... 将混合型有源电力滤波器应用于电网谐波抑制与无功功率补偿,在传统比例-积分(proportion-integration,PI)控制迭代学习算法基础上加入关于电流误差信号的微分项,提出一种新型比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制迭代学习控制算法,并推导出了算法收敛的条件,该控制算法改进了传统迭代学习算法的不足,不依赖于初始电流输入信号的选取。采用一种改进的齐格勒-尼柯尔斯方法实现对PID控制器参数的优化,以提高系统的控制精度。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和有效性,与传统迭代学习算法比较,其具有响应速度快、控制精度高和易于实现的特点。 展开更多
关键词 有源电力滤波 比例-积分-微分控制器 迭代 学习控制
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基于PSO带式输送机PID控制器参数智能整定的适应度函数设计 被引量:6
9
作者 吉建华 苗长云 +2 位作者 李现国 刘意 姬政海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期444-456,共13页
带式输送机是一种现代化生产中重要连续运输设备,为提高其速度控制性能,解决调速过程存在的平均加速度不合理,超调量和振荡大的问题,设计出一种变权综合型适应度函数。该适应度函数中的误差绝对值积分部分用于优化比例-积分-微分(Propor... 带式输送机是一种现代化生产中重要连续运输设备,为提高其速度控制性能,解决调速过程存在的平均加速度不合理,超调量和振荡大的问题,设计出一种变权综合型适应度函数。该适应度函数中的误差绝对值积分部分用于优化比例-积分-微分(Proportional-integral-derivative,PID)控制器的综合性能;加速度调节部分用于在符合现行带式输送机设计规范前提下设定平均加速度;超调量抑制部分用于实现被控对象的响应速度无超调和振荡;稳态误差抑制部分用于保证被控对象响应速度的稳态误差为零。仿真试验结果表明,采用基于变权综合型适应度函数的粒子群优化算法(Particle swarm optimization,PSO)智能整定PID控制器参数,实现带式输送机平稳调速,平均加速度符合带式输送机设计规范且可调,响应速度快,无超调、无振荡、零稳态误差,有效降低对带式输送机造成损坏,提高控制性能;其适应度函数的参数易于获取、PID控制器的初始参数可随机设置,参数整定过程简便,易于实现,利于工程应用,在煤炭、港口、电力、矿山、冶金、化工、农业等领域具有重要应用价值。 展开更多
关键词 带式输送机 速度控制 适应度函数 比例-积分-微分控制器 粒子群优化算法 智能整定
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四旋翼PID-ADRC控制器研究 被引量:6
10
作者 胡文华 张海星 杨阳 《计算机仿真》 北大核心 2019年第1期39-44,共6页
四旋翼飞行器的姿态角之间存在强耦合,传统的PID控制器对于存在耦合的四旋翼飞行器控制效果较差。针对这一情况,设计了一种PID-ADRC控制器。文中首先由牛顿-欧拉方程建立四旋翼的数学模型;再根据自抗扰控制器(ADRC)的理论设计了内环的... 四旋翼飞行器的姿态角之间存在强耦合,传统的PID控制器对于存在耦合的四旋翼飞行器控制效果较差。针对这一情况,设计了一种PID-ADRC控制器。文中首先由牛顿-欧拉方程建立四旋翼的数学模型;再根据自抗扰控制器(ADRC)的理论设计了内环的姿态角控制器和高度控制器,姿态角控制器中的状态观测器(ESO)将姿态角之间的耦合视为外部扰动而进行估计从而实现了姿态角之间的解耦,内环控制器是整个控制器的核心和基础;再在俯仰通道和横滚通道分别加上外环PID控制器,最终实现了四旋翼飞行器的飞行运动控制。在SIMULINK当中搭建仿真模型,仿真结果表明,PID-ADRC控制器可以良好的实现四旋翼的姿态解耦和轨迹跟踪控制,而且具有调节时间短,超调量小,鲁棒性强等优点。 展开更多
关键词 比例-积分-微分控制器 自抗扰控制器 四旋翼飞行 姿态解耦
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改进麻雀搜索算法的四旋翼PID参数优化设计 被引量:1
11
作者 徐伟业 钟小勇 《计算机仿真》 2024年第1期48-52,320,共6页
针对四旋翼无人机PID控制器参数人工整定复杂、费时且难以确保最优的问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法的PID参数优化方法,用于四旋翼无人机控制系统。首先引入Piecewise混沌映射,增强初始种群分布的均匀性;其次在探索者位置更新公式... 针对四旋翼无人机PID控制器参数人工整定复杂、费时且难以确保最优的问题,提出一种基于改进麻雀搜索算法的PID参数优化方法,用于四旋翼无人机控制系统。首先引入Piecewise混沌映射,增强初始种群分布的均匀性;其次在探索者位置更新公式中加入动态惯性权重,提升算法全局优化性能;最后结合自适应混合变异策略和历史最优值,增强变异的多样性、提高算法的搜索效率及精度。仿真结果表明,相比于标准麻雀搜索算法、粒子群算法和遗传算法,用改进麻雀搜索算法优化串级PID控制器参数,能够使控制系统具有更快的响应速度、更高的稳态精度。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 比例-积分-微分控制器 麻雀搜索算法 参数优化
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航空发动机叶片砂带抛光力的干扰观测补偿控制 被引量:5
12
作者 赵鹏兵 史耀耀 李小彪 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1279-1287,共9页
为提高叶片尺寸精度及表面质量,针对气体的可压缩性、阀的死区效应、阀的流量非线性、气缸摩擦力和测量噪声等干扰因素对叶片抛光力控制精度的影响,提出了一种基于干扰观测器的反向传播神经网络比例—积分—微分控制方法。该方法通过构... 为提高叶片尺寸精度及表面质量,针对气体的可压缩性、阀的死区效应、阀的流量非线性、气缸摩擦力和测量噪声等干扰因素对叶片抛光力控制精度的影响,提出了一种基于干扰观测器的反向传播神经网络比例—积分—微分控制方法。该方法通过构造干扰观测器来预测抛光力气动控制系统中的非线性干扰,并在控制中引入等效的补偿来抑制干扰,同时利用反向传播神经网络控制算法对比例—积分—微分控制参数进行在线自适应整定。仿真分析和实验结果表明,基于干扰观测器的反向传播神经网络比例—积分—微分控制器具有控制精度高、鲁棒性强、抑制干扰能力强等优点,能够提高叶片型面尺寸精度和表面一致性、降低表面粗糙度、减小残余应力并提高抛光效率。 展开更多
关键词 航空发动机 叶片 砂带抛光 抛光力 干扰观测 反向传播神经网络 比例积分微分控制器
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HIFU医疗系统中介质水水温水位的智能控制 被引量:5
13
作者 徐辉 王永亮 王天笑 《微计算机信息》 北大核心 2005年第4期18-19,共2页
为了满足HIFU医疗系统要求,在分析常用水温水位单一控制方式存在问题的基础上提出了水温水位智能控制系统。阐述了系统的硬件设计、控制方案及原理,并给出了水温水位控制原理图和部分软件流程图。仿真实验结果表明,采用该系统对水温水... 为了满足HIFU医疗系统要求,在分析常用水温水位单一控制方式存在问题的基础上提出了水温水位智能控制系统。阐述了系统的硬件设计、控制方案及原理,并给出了水温水位控制原理图和部分软件流程图。仿真实验结果表明,采用该系统对水温水位进行控制,取得了良好的效果,而且调节过程平稳。 展开更多
关键词 水囊 传感 脉宽调制 比例/积分/微分控制器 智能控制
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热工系统PID参数整定公式的仿真研究 被引量:5
14
作者 胡文斌 韩璞 孙明 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第10期132-136,共5页
针对目前工业过程控制系统普遍使用PID控制律的特点,通过大量的仿真及数据分析,提出了有自平衡和无自平衡控制系统PID控制器参数的经验整定公式。仿真结果表明,在上述经验公式下得到的控制器参数,可以满足电力行业标准提出的模拟量控制... 针对目前工业过程控制系统普遍使用PID控制律的特点,通过大量的仿真及数据分析,提出了有自平衡和无自平衡控制系统PID控制器参数的经验整定公式。仿真结果表明,在上述经验公式下得到的控制器参数,可以满足电力行业标准提出的模拟量控制系统的品质指标要求,而且,控制器参数既可以直接应用于实际火电机组的闭环控制系统,也可以作为各种PID控制器参数优化算法的寻优初值及优化区间的中心值。 展开更多
关键词 有自平衡系统 比例-积分-微分控制器 经验整定公式 品质指标
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基于BSO算法及MBD开发的磁悬浮PID控制系统 被引量:4
15
作者 杨焕峥 崔业梅 徐玲 《制造业自动化》 北大核心 2023年第11期133-136,共4页
为了提高磁悬浮PID控制系统的快速与稳定性,建立系统数学模型得出传递函数,融合PSO和BAS算法得到一种既有大种群、个体又有独立判断能力的BSO算法,将PID控制器的参数整定问题转化为算法的群体寻优问题,与基于PSO或BAS算法的PID控制器进... 为了提高磁悬浮PID控制系统的快速与稳定性,建立系统数学模型得出传递函数,融合PSO和BAS算法得到一种既有大种群、个体又有独立判断能力的BSO算法,将PID控制器的参数整定问题转化为算法的群体寻优问题,与基于PSO或BAS算法的PID控制器进行对比,基于BSO的PID控制器具有较小的误差,较快的收敛速度和较好的避免陷入局部最优解等特点。依次利用MATLAB/Simulink、STM32-MAT/TARGET、Keil和Proteus软件工具实现模型设计、代码自动生成、程序编写、现象仿真等功能,实现了便捷的MBD开发,服务于磁悬浮轴承自动化设计与制造领域。 展开更多
关键词 天牛群算法 天牛须算法 粒子群算法 比例-积分-微分控制器 设计自动化
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基于模糊控制的位置精度补偿方法 被引量:3
16
作者 邓超 吴军 刘倩 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期628-635,共8页
针对半闭环伺服系统在使用过程中,由于机械传动系统劣化而导致的位置精度降低、动态响应特性下降的现象,提出了基于模糊控制的位置精度补偿方法。以测量得到的小样本位置误差数据为源数据,利用支持向量机对位置误差进行劣化建模,实现对... 针对半闭环伺服系统在使用过程中,由于机械传动系统劣化而导致的位置精度降低、动态响应特性下降的现象,提出了基于模糊控制的位置精度补偿方法。以测量得到的小样本位置误差数据为源数据,利用支持向量机对位置误差进行劣化建模,实现对位置误差的预测,并将位置误差预测值用于伺服系统的误差补偿。利用模糊比例—积分—微分控制器控制能有效改善系统动态响应的特性,通过改进模糊控制规则,使模糊控制与位置误差预测补偿有效结合,提高伺服系统位置精度和动态响应特性。 展开更多
关键词 半闭环 劣化 位置精度 支持向量机 模糊控制 比例积分微分控制器
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射电望远镜PID控制系统仿真 被引量:2
17
作者 李天睿 郭从良 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第4期85-88,共4页
射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度。通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的PID算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果。将积分分离... 射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度。通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的PID算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果。将积分分离PID控制算法引入到射电望远镜控制器设计中,利用LabVIEW实时仿真模块的功能,搭建了半实物仿真模型,分别采用传统PID和积分分离PID控制,对系统进行半实物仿真实验,提高控制器的控制性能,实验结果表明,积分分离PID控制效果良好。 展开更多
关键词 射电望远镜 比例-积分-微分控制器 虚拟仪
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FCMAC的FPGA实现分析及其控制应用 被引量:4
18
作者 沈宪明 白瑞林 章智慧 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第8期1990-1992,共3页
提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FC... 提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FCMAC用于控制应用,并对控制器进行测试。实验结果表明,FCMAC的实现方案是可行的,控制器运算速度快、精度高,且具有较强的抗干扰性,是实现IP控制模块或单片智能控制的一种新的有效途径。 展开更多
关键词 模糊小脑神经网络 现场可编程门阵列 VHDL 比例-积分-微分控制器
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基于模糊自适应PID的温度控制系统 被引量:4
19
作者 王晓员 《成都大学学报(自然科学版)》 2011年第4期361-363,共3页
将传统PID控制技术与有着广泛应用的模糊控制技术相结合,设计了一种模糊自适应PID控制器,并实现了基于PLC的自适应模糊PID温度控制系统,该控制系统具有模糊控制的简单、有效的非线性控制作用,稳定性好,有较强的鲁棒性.
关键词 可编程控制器 模糊控制 自适应 比例积分微分控制器
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混合有源电力滤波器的复合变结构电流控制 被引量:4
20
作者 张莹 吴敬兵 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期113-117,共5页
针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器不能实现具有周期性特点的电网谐波电流无稳态误差跟踪的特点,提出了一种新的PID型迭代学习控制算法,同时建立了一种模糊规则并利用模糊推理对PID控制器的比例、... 针对传统比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器不能实现具有周期性特点的电网谐波电流无稳态误差跟踪的特点,提出了一种新的PID型迭代学习控制算法,同时建立了一种模糊规则并利用模糊推理对PID控制器的比例、积分和微分系数进行在线修正,实现对系统的无差控制。在此基础上,为提高系统的响应速度,将PID迭代学习控制与滑模变结构控制有机结合,提出了复合型变结构控制方法。该方法具有响应速度快、控制精度高、易于实现的特点。仿真和实验结果证明了该控制方法的可行性和有效性,效果优于传统PID控制。 展开更多
关键词 有源电力滤波 比例-积分-微分控制器 迭代学习控制 滑模变结构 模糊规则
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