变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID控制 被引量：74

1

作者 赵永祥 夏长亮 +2 位作者 宋战锋 王慧敏 陈炜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期133-138,共6页

针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID,NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有... 针对变速风机非线性强、转动惯量大、转轴机械阻尼随转速变化的特点,提出了变速恒频风力发电系统风机转速非线性PID(nonlinear-PID,NLPID)控制策略,仿真研究表明,非线性PID控制响应快,超调小,受系统参数变化的影响较小,控制精度高,具有一定的适应性和鲁棒性。此外,该文设计了基于模糊规则切换的模糊PID-PID双模变桨距控制器,在此基础上对变速恒频风力发电系统在全风速范围内的运行进行了数字仿真研究。在高于额定风速时,通过变桨距控制器调节桨距角,系统能较好地将功率限制在额定值附近;在低于额定风速时,通过模糊推理,系统能够在免测风速的情况下给出转速参考信号,实现最大风能捕获或恒转速运行。 展开更多

关键词 风力发电 最大风能捕获 变桨距 非线性pid控制器 模糊pid—pid双模控制

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磁悬浮开关磁阻电机悬浮力与旋转力的神经网络逆解耦控制 被引量：33

2

作者 孙玉坤 任元 黄永红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期81-85,共5页

为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合... 为了实现磁悬浮开关磁阻电机径向二自由度悬浮力与旋转力三者之间的完全解耦,首先对系统的数学模型进行了可逆性分析,证明该系统在一定条件下可逆,在此基础上应用神经网络逆系统方法,将非线性、强耦合的多变量系统转变成3个彼此无耦合的伪线性子系统,最后应用线性系统控制原理和智能控制理论,对这3个子系统设计了闭环专家PID控制器。仿真结果表明,系统具有良好的动静态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮电机 开关磁阻电机 神经网络 逆系统 非线性解耦控制 专家pid控制器

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一种新型非线性PID控制器及其参数设计 被引量：22

3

作者 尚宏 陈志敏 任永平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期439-442,共4页

方法简单、参数效率高是非线性PID控制器所期望的特征.本文提出一种新的非线性PID控制器设计方法,并就其非线性函数的函数特点以及控制器参数选择问题进行了分析.首先,利用电容极间场强的作用原理提出了一种非线性函数构造方法,并用来... 方法简单、参数效率高是非线性PID控制器所期望的特征.本文提出一种新的非线性PID控制器设计方法,并就其非线性函数的函数特点以及控制器参数选择问题进行了分析.首先,利用电容极间场强的作用原理提出了一种非线性函数构造方法,并用来对常规PID控制器进行修正,形成一种非线性PID控制器;其次,对非线性函数进行了分析,指出了不同参数对非线性函数的影响;最后,利用T-无源的有关结论对这种非线性PID控制器的稳定性进行分析,得到了这一非线性PID控制器的参数设计依据.仿真实例表明了文中所提控制方法及其参数设计依据的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 pid控制 稳定性 无源性

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超导磁储能系统抑制风力发电功率波动的研究 被引量：21

4

作者 崔林 文劲宇 程时杰 《电力科学与技术学报》 CAS 2008年第1期24-30,共7页

建立含超导磁储能装置(SMES)的单机无穷大系统的Phillips-Heffron模型,导出含SMES电力系统总的电磁转矩表达式,从理论上分析SMES对增强系统阻尼的作用.并设计了SMES非线性比例积分微分控制器,数字仿真结果验证了SMES阻尼系统功率振荡的... 建立含超导磁储能装置(SMES)的单机无穷大系统的Phillips-Heffron模型,导出含SMES电力系统总的电磁转矩表达式,从理论上分析SMES对增强系统阻尼的作用.并设计了SMES非线性比例积分微分控制器,数字仿真结果验证了SMES阻尼系统功率振荡的特性,同时表明该控制器具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 超导磁储能 风力发电 飞利蒲斯-海佛容模型 非线性比例积分微分控制

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基于反馈线性化的TCSC非线性PID控制 被引量：13

5

作者 郑旭 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期86-88,共3页

非线性比例积分微分(PID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合的方法对线性PID控制器进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,而且结构简单、易于实现。在反... 非线性比例积分微分(PID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合的方法对线性PID控制器进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,而且结构简单、易于实现。在反馈线性化的基础上,将非线性PID理论应用到可控串补(TCSC)的控制器设计中。仿真结果表明:设计的控制器较常规控制器对系统运行具有更好的适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 TCSC 反馈线性化 非线性pid控制器

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基于NCD工具箱的非线性系统PID控制器优化设计 被引量：9

6

作者 滕青芳 《电气传动自动化》 2002年第3期32-34,共3页

介绍了一种采用非线性控制设计模块(NonlinearControlDesignNCDBlockset)设计非线性系统PID控制器的先进方法 ,并结合具体实例给出了仿真实验结果和结论。

关键词 NCD工具箱 非线性系统 pid控制器 优化设计

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发电机组汽门的新型非线性PID控制器设计 被引量：5

7

作者 朱发国 姚玉斌 陈学允 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期24-27,共4页

文章基于非线性跟踪微分器、非线性度变换以及ＰＩＤ校正的思想，构造了一种新的非线性ＰＩＤ控制结构。该方法解决了一般非线性ＰＩＤ控制器参数整定的难题，结构简单，易于实现，鲁棒性强，又克服了由于常规ＰＩＤ受模型线性化的限制... 文章基于非线性跟踪微分器、非线性度变换以及ＰＩＤ校正的思想，构造了一种新的非线性ＰＩＤ控制结构。该方法解决了一般非线性ＰＩＤ控制器参数整定的难题，结构简单，易于实现，鲁棒性强，又克服了由于常规ＰＩＤ受模型线性化的限制而使稳定范围变小，微分信号提取困难等缺陷。数值仿真结果表明，该非线性ＰＩＤ控制器控制品质好，有利于提高电力系统的稳定性。 展开更多

关键词 汽门控制 pid控制器 发电机组 电力系统 稳定性

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单元机组的非线性协调控制器 被引量：7

8

作者 顾红艳 李东海 +2 位作者 宁喜荣 薛亚丽 杨献勇 《动力工程》 CSCD 北大核心 2007年第4期541-544,568,共5页

火电单元机组的机炉协调控制系统是一个具有不确定性的复杂多变量控制系统,其控制品质的改善是提高热工过程自动化水平的关键。首先介绍受控对象的数学模型,然后采用双输入双输出非线性PID控制器(NPID)和自抗扰PID控制器(APID)的设计方... 火电单元机组的机炉协调控制系统是一个具有不确定性的复杂多变量控制系统,其控制品质的改善是提高热工过程自动化水平的关键。首先介绍受控对象的数学模型,然后采用双输入双输出非线性PID控制器(NPID)和自抗扰PID控制器(APID)的设计方法,设计火电单元机组的机炉协调控制,并利用Simulink工具箱中的非线性设计模块(NCD模块)对控制参数进行优化。通过一系列的仿真试验,分析了控制系统的动态性能、抗干扰性能以及鲁棒性,并与线性分散PID控制方案进行比较。结果证明该方法能有效地提高单元机组协控制系统的控制品质。 展开更多

关键词 自动控制技术 发电厂 非线性pid控制器 非线性设计模块(NCD) 机炉协调控制 鲁棒性

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信息熵改进免疫遗传算法在火电厂主蒸汽温度控制系统中应用 被引量：9

9

作者 孙宇贞 李朵朵 +1 位作者 张婷 李康 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第8期97-102,共6页

为提高火电厂主蒸汽温度控制系统控制品质,一般选择非线性PID(NPID)控制器,但NPID控制器参数整定尚无系统方法。本文提出一种基于信息熵改进免疫遗传(GAIE)算法的火电厂主蒸汽温度控制方法,该算法在免疫遗传算法中加入信息熵思想,改善... 为提高火电厂主蒸汽温度控制系统控制品质,一般选择非线性PID(NPID)控制器,但NPID控制器参数整定尚无系统方法。本文提出一种基于信息熵改进免疫遗传(GAIE)算法的火电厂主蒸汽温度控制方法,该算法在免疫遗传算法中加入信息熵思想,改善了免疫遗传算法易陷入局部最优、寻优慢的情况。通过采集的电厂实际运行数据,对主蒸汽温度控制系统进行辨识,然后根据所辨识的系统传递函数采用GAIE算法寻优NPID控制器进行控制。实际数据验证及仿真结果表明:GAIE算法辨识模型的输出更好地拟合了现场实际输出,比免疫遗传算法模型平均精度提高40.18%,模型参数寻优速度提高了86.67%;GAIE算法寻优NPID控制器控制效果明显优于传统PID控制器。 展开更多

关键词 主蒸汽温度控制 对象辨识 温度控制 非线性pid控制器 信息熵改进免疫遗传算法

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基于模糊PID四旋翼飞行器姿态控制 被引量：7

10

作者 张萍 雷宁 《航空计算技术》 2019年第3期115-118,共4页

在四旋翼飞行器飞行过程中,优良的姿态控制是实现飞行器稳定飞行的前提。为了实现姿态控制,对四旋翼飞行器进行了受力分析,建立了非线性数学模型,根据专家经验制定了模糊控制规则,设计了四旋翼飞行器姿态控制的模糊PID控制器,并对其建立... 在四旋翼飞行器飞行过程中,优良的姿态控制是实现飞行器稳定飞行的前提。为了实现姿态控制,对四旋翼飞行器进行了受力分析,建立了非线性数学模型,根据专家经验制定了模糊控制规则,设计了四旋翼飞行器姿态控制的模糊PID控制器,并对其建立了Simulink仿真模型和搭建了试验平台。Simulink模型仿真和飞行器试验平台验证结果表明:姿态角实际输出波形与其期望波形基本一致,所设计的模糊PID控制器具有一定的可行性和有效性,能对四旋翼飞行器姿态进行有效控制。 展开更多

关键词 姿态控制 非线性数学模型 模糊控制规则 模糊pid控制器

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铝合金脉冲MIG焊过程PID控制器设计与仿真 被引量：4

11

作者 薛诚 石玗 +1 位作者 樊丁 陈剑虹 《电焊机》 2008年第1期8-11,共4页

针对铝合金脉冲MIG焊过程,根据建立的占空比与焊接正面熔宽之间动态关系的数学模型,设计了非线性PID控制器和遗传算法优化的PID控制器,并分别对其在焊接过程中占空比对熔池正面熔宽阶跃动态响应的控制效果进行了MATLAB仿真研究。结果表... 针对铝合金脉冲MIG焊过程,根据建立的占空比与焊接正面熔宽之间动态关系的数学模型,设计了非线性PID控制器和遗传算法优化的PID控制器,并分别对其在焊接过程中占空比对熔池正面熔宽阶跃动态响应的控制效果进行了MATLAB仿真研究。结果表明,非线性PID控制方法具有比遗传算法优化的PID控制方法更好的控制效果。 展开更多

关键词 铝合金 脉冲MIC焊 非线性pid 遗传算法 仿真

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基于非线性PID的柔性两轮机器人运动控制 被引量：6

12

作者 阮晓钢 李世臻 +1 位作者 侯旭阳 李欣源 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期498-501,共4页

柔性两轮机器人是一种不稳定、非线性、强耦合系统。该系统的突出特点是在机器人的腰部装有柔性的机体结构,能够更好地模拟人和动物的生物动力学特性,具有更好的仿生性质,同时,系统的控制难度显著增大,为使机器人能够平衡直立运动,且具... 柔性两轮机器人是一种不稳定、非线性、强耦合系统。该系统的突出特点是在机器人的腰部装有柔性的机体结构,能够更好地模拟人和动物的生物动力学特性,具有更好的仿生性质,同时,系统的控制难度显著增大,为使机器人能够平衡直立运动,且具有较强的鲁棒性,提出了非线性PD的姿态平衡控制方法,实现了机器人的姿态平衡,并同时设计了PID航向差动控制结构驱动左右轮电机,使机器人能够完成直线行进、自旋、环绕等多种运动平衡模式。实验结果表明,机器人具有优良的平衡能力和机动性能,从而验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 柔性 双轮机器人 DSP TMS320F28335 非线性PD pid控制器 轨迹

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优化设计非线性系统PID控制器的方法 被引量：3

13

作者 滕青芳 《兰州铁道学院学报》 2002年第3期60-63,共4页

对于非线性系统 ,提出了利用MATLAB优化控制箱 (即NCDBlockset)优化设计PID控制器的先进方法 .介绍了该控制箱的主要特点 ,给出了约束条件下的优化算法 ,并结合具体实例提供了优化设计过程和步骤 ,最后进行了鲁棒性仿真实验 .使用该优... 对于非线性系统 ,提出了利用MATLAB优化控制箱 (即NCDBlockset)优化设计PID控制器的先进方法 .介绍了该控制箱的主要特点 ,给出了约束条件下的优化算法 ,并结合具体实例提供了优化设计过程和步骤 ,最后进行了鲁棒性仿真实验 .使用该优化设计方法 ,不仅使非线性系统满足性能指标要求 ,具有良好的控制特性 。 展开更多

关键词 NCD模块 非线性系统 pid控制器 优化设计 约束 仿真 鲁棒性

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基于自适应遗传算法的非线性PID控制器 被引量：4

14

作者 周颖 张磊 +1 位作者 裘之亮 邢庆国 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期47-50,55,共5页

生物发酵利用夹套进行加热和冷却,其温度控制精度非常重要.但这种以温度为被控对象往往存在严重的积分纯滞后现象,采用常规的控制算法难以达到所要求的控制品质.基于PID控制器各增益参数与偏差信号之间的非线性关系,采用出一种非线性PI... 生物发酵利用夹套进行加热和冷却,其温度控制精度非常重要.但这种以温度为被控对象往往存在严重的积分纯滞后现象,采用常规的控制算法难以达到所要求的控制品质.基于PID控制器各增益参数与偏差信号之间的非线性关系,采用出一种非线性PID控制器.同时,针对经典遗传算法收敛速度慢,易陷入早熟,局部最优等缺点,提出一种自适应遗传算法,自适应遗传算法通过建立适应值差值函数来适时调整交叉、变异概率.这使算法具有自适应性,将其应用于非线性PID控制器参数寻优.仿真结果表明,基于此遗传算法寻优的非线性PID控制器可以有效的抑制大滞后系统的超调缺陷,具有较好的控制精度. 展开更多

关键词 自适应遗传算法 非线性pid控制器 大滞后系统 参数优化 温度控制

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火电厂球磨机非线性自适应控制 被引量：3

15

作者 刘军 马海林 高广福 《计算技术与自动化》 2004年第4期48-50,共3页

建立了球磨机特征模型,分析了运行调节需求,设计了以给煤量非线性自适应PID控制为主体,多种控制方式相结合的球磨机控制系统。该系统由磨风量控制、磨给煤量控制和风煤协调控制三部分构成,合理组合了非线性自适应PID控制、解耦控制、比... 建立了球磨机特征模型,分析了运行调节需求,设计了以给煤量非线性自适应PID控制为主体,多种控制方式相结合的球磨机控制系统。该系统由磨风量控制、磨给煤量控制和风煤协调控制三部分构成,合理组合了非线性自适应PID控制、解耦控制、比值控制和仿人控制算法优势。工程应用表明,该控制系统能够解决球磨机运行优化和控制优化的双重问题,控制系统鲁棒性强,具有工况自适应能力。 展开更多

关键词 自适应pid控制 自适应控制 特征模型 鲁棒性 比值控制 控制系统 控制算法 给煤 运行优化 风量控制

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非线性PID控制器在超导磁储能装置中的应用 被引量：4

16

作者 彭晓涛 程时杰 +1 位作者 王少荣 唐跃进 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期62-66,共5页

基于非线性比例积分微分PID(Proportional Integration Differential)控制器在设计上具有不依赖于被控系统数学模型的特点,设计了用于电力系统的超导磁储能装置SMES(Superconducting Mag-netic Energy Storage)的非线性PID控制器。概述... 基于非线性比例积分微分PID(Proportional Integration Differential)控制器在设计上具有不依赖于被控系统数学模型的特点,设计了用于电力系统的超导磁储能装置SMES(Superconducting Mag-netic Energy Storage)的非线性PID控制器。概述了非线性PID控制器利用"跟踪-微分器"非线性结构产生控制所需的比例、积分、微分信号的原理。介绍了含SMES的电力系统模型及非线性PID控制器的设计。数字仿真结果验证了所设计的控制器是可行的,同时表明该控制器结构简单、易实现。 展开更多

关键词 非线性pid控制器 超导磁储能 SMES 电力系统 数字仿真 跟踪 设计 微分器 验证 模型

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一种非线性鲁棒PID控制器设计方法 被引量：3

17

作者 廖道争 张明廉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1355-1357,共3页

针对一类非线性不确定系统,提出了一种基于PID(比例-积分-微分)控制的鲁棒控制方法.整个控制器由PID控制器和一个鲁棒补偿器构成.首先,基于系统的标称模型设计PID控制器;然后在PID控制的基础上,设计一个辅助鲁棒补偿器,用于补偿系统非... 针对一类非线性不确定系统,提出了一种基于PID(比例-积分-微分)控制的鲁棒控制方法.整个控制器由PID控制器和一个鲁棒补偿器构成.首先,基于系统的标称模型设计PID控制器;然后在PID控制的基础上,设计一个辅助鲁棒补偿器,用于补偿系统非线性、参数摄动和外界扰动等对系统控制性能的影响.补偿器的设计基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论进行,从而保证了闭环系统的鲁棒稳定.采用该方法对倒立摆跟踪问题进行了仿真控制,仿真结果验证了设计方案的有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 鲁棒控制 pid控制器 倒立摆

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基于PID算法的开源小四轴飞行器控制系统设计 被引量：4

18

作者 孙佳铭 李丽霞 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2019年第1期63-67,共5页

在实际飞行中,飞行器经常受到外部气流的影响,这会使飞机的位置偏离预期目标。为了实现四旋翼飞行器的稳定飞行,首先从牛顿-欧拉方程寻找规律,建立四旋翼飞行器动力学数学模型,然后结合线性变参数的方法将非线性的模型进行线性化处理,设... 在实际飞行中,飞行器经常受到外部气流的影响,这会使飞机的位置偏离预期目标。为了实现四旋翼飞行器的稳定飞行,首先从牛顿-欧拉方程寻找规律,建立四旋翼飞行器动力学数学模型,然后结合线性变参数的方法将非线性的模型进行线性化处理,设计PID控制器并计算出对应通道上的传递函数。在Matlab/Simulink平台中建立对应的模型并仿真,对仿真结果进行分析,得出的结论验证了PID算法的有效性。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 线性变参数 非线性模型 pid控制器

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串级控制在发电厂过热汽温控制系统中的应用 被引量：3

19

作者 张燕红 赵德安 张建生 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第10期96-97,共2页

针对发电厂的过热汽温控制系统中锅炉过热器出口温度的非线性、时变性、滞后性等特点,提出了一种基于模糊PID控制和Smith预估控制器的串级控制器,即先用Smith预估控制器控制一级过热器的出口温度并构成副回路,然后用模糊PID控制器控制... 针对发电厂的过热汽温控制系统中锅炉过热器出口温度的非线性、时变性、滞后性等特点,提出了一种基于模糊PID控制和Smith预估控制器的串级控制器,即先用Smith预估控制器控制一级过热器的出口温度并构成副回路,然后用模糊PID控制器控制二级过热器的出口温度并构成主回路。仿真结果表明:该串级控制器有较强的鲁棒性,提高了控制系统的品质,获得了更好的控制效果。 展开更多

关键词 过热汽温控制系统 非线性 串级控制 模糊pid控制器 SMITH预估控制器

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QPSO混合算法在PID控制器优化中的应用 被引量：3

20

作者 胡振 《计算机系统应用》 2014年第10期233-238,共6页

为了提高PID控制器参数优化的速度和成功率,提出了一种基于改进量子粒子群优化与非线性规划的混合算法.在算法中引入了柯西分布随机数扰动项,以增加粒子群体的多样性,增强其全局搜索性能;并将非线性规划函数融入算法,使其局部搜索能力... 为了提高PID控制器参数优化的速度和成功率,提出了一种基于改进量子粒子群优化与非线性规划的混合算法.在算法中引入了柯西分布随机数扰动项,以增加粒子群体的多样性,增强其全局搜索性能;并将非线性规划函数融入算法,使其局部搜索能力也得到改善,从而提高了算法的精度和收敛速度.将该算法应用于4阶对象的PID控制器参数优化,用MATLAB编程运行,结果表明其响应时间短、超调量小、稳定性好,具有一定的实用性和推广价值. 展开更多

关键词 量子行为粒子群优化算法 柯西分布 非线性规划 混合算法 pid控制器

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