无阀电液位置伺服系统的自适应模糊PID控制器设计

介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并建立了系统的数学模型。将模糊控制与pid控制结合在一起,设计了模糊pid控制器,即通过模糊控制器输出对pid参数进行在线调整。利用matlab软件进行仿真,比较常规pid控制与模糊pid控制仿真结果,发现模糊pid控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。

在工业控制领域中，常规pid的应用极为广泛，但是常规pid控制在控制精度，响应速度等方面略显不足。对常规pid和模糊自适应pid控制进行比较，运用matlab中的simulink工具箱进行建模仿真，并在plc中对模糊自适应pid控制进行编程实现，体现出模糊自适应pid控制在工业控制领域中的优势。

本文针对温度对象的非线性、时变性和大滞后性等特点,将模糊控制技术与传统pid控制相结合,提出了一种分段的模糊自适应pid控制器的设计方法,并将其应用于中央空调系统的温度控制。mtalab仿真结果表明,这种方法响应快、精度高,提高了系统的动、静态特性。

以电液伺服阀控制的液压缸为执行机构,阐述了以microchip公司的单片机为主控单元的液压铣面位置控制器的设计,系统硬件由dispic30f6012的16位单片机扩展而成,软件在以往数字pid算法的基础上进行了参数模糊可调化改进。实验研究表明,整个系统较使用传统pid控制时工作更加稳定,有效地抑制了随机干扰以及液压伺服系统的滞环等问题,对调节对象负载变化具有较强的鲁棒性。

空调房间温度控制是一个复杂的控制系统,用传统的pid控制达不到较好的控制效果。以变风量空调系统作为控制对象,设计了模糊自适应pid控制器,并运用matlab/simulink对空调房间温度的控制进行了仿真,达到了比较理想的控制效果。仿真结果证明,模糊自适应pid控制器应用于空调系统具有较好的鲁棒性、快速性和准确性的优点的事实得到了证实,这种控制方式的控制效果优于常规pid控制且有利于节能。为空调系统自动控制的研究和应用提供了有意义的参考。

本文提出一种基于pid的电液位置伺服系统,介绍了电液位置伺服系统的机构及工作原理,介绍了硬件配置中各个模块的连接方式和作用。

提出一种电液比例阀的模糊与自适应模糊pid复合控制设计及matlab仿真。在大偏差情况下采用模糊控制,小偏差时采用自适应模糊pid控制,仿真结果表明该方法具有模糊控制的pid动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略。

采用一种建立在连续输入输出论域上的模糊控制器，避免了普通模糊控制器由于论域的离散化而存在的量化误差。通过采用分级模糊控制的方法进一步提高了系统的控制精度和收敛品质。同时还给出了一种自适应控制算法，利用它可以调整模糊规则以适应系统的时变性。利用该文的模莫糊控制器对典型非线性时变系统-vvvf液压电梯的实时控制结果表明；这种模糊控制器鲁棒性好，控制精度高，自适应能力强,具有很高的实用价值。

针对异步电动机直接启动过程中存在的问题,研究了一种基于模糊自适应pid控制的异步电动机转矩斜坡启动方式。通过异步电动机恒转矩负载机械特性的分析,推导出了转矩斜坡启动方式的数学模型。利用matlab软件中的电气系统模块库和模糊逻辑工具箱,建立了基于模糊自适应pid控制的异步电机软启动系统的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明恒转矩负载下模糊自适应pid控制的转矩斜坡软启动方式正确有效,可以有效地减小启动过程中对电网的冲击,降低了对拖动系统的不利影响,同时启动过程平稳。

研究振动打桩机的同步控制,针对液压系统的非线性、时变性、模型的不确定性,设计模糊pid控制器,利用其算法简单、鲁棒性好和可靠性高等特点,提高系统的控制精度和稳定性。实验结果表明:模糊pid控制器相较于普通pid控制器具有更高的控制精度和稳定性。

以并联机床的单通道对称阀控非对称液压缸为研究对象,提出一种适合该系统的将模糊控制、滑模控制、自适应控制三者有机结合的双自适应模糊滑模控制算法。仿真结果表明,采用所提方法使系统的输出渐进一致地收敛于参考输入信号,解决了对称滑阀控非对称液压缸系统存在的动态性能不对称、系统精度低、稳定性差等问题,可有效快速跟踪变化信号,对有界的干扰和参数摄动具有不变性。与常规pid控制相比,双自适应模糊滑模控制更适合于高阶非线性、强干扰的复杂系统,将此法应用于并联机床的液压控制系统可提高机床控制精度,改善机床动态性能,稳态误差仅为常规pid控制的20%。

针对中央空调变风量温度控制系统非线性、大滞后和时变性等特点,借鉴生物免疫反馈调节原理和模糊逻辑控制理论,设计了一种模糊免疫自适应pid控制器,建立了仿真模型,并对其进行了仿真。仿真结果表明,该控制器能有效改善系统的动稳态特性和鲁棒性。

针对中央空调系统存在非线性、不确定性和干扰性等问题,构建了基于ifix组态软件和matlab的模糊自适应pid中央空调监控系统,并且在中央空调模型上成功运行,运行效果良好。

针对变风量(vav)空调控制系统采用单纯的比例-积分-微分(pid)控制该系统很难达到其节能和舒适的作用。采用将模糊控制与pid控制两种控制方法相结合用于该空调控制系统中,并通过仿真工具对两种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明模糊自适应整定pid控制比单纯的pid控制具有更快的动态响应、更小的超调,具有较强的鲁棒性,其节能和舒适效果明显。

针对汽车空调系统受行驶速度以及环境温度的影响,车厢内温度变化具有非线性、时变等问题,使得传统的温度调节器难以满足控制要求。因此,在传统pid控制理论的基础上,提出了面向汽车空调系统的模糊pid控制方法。该方法将检测到的温度值变换到相应的论域并转换成合适的语言值,通过建立隶属度函数,在模糊规则下进行模糊推理,从而得到精确的控制量。最后,在汽车空调系统模型上进行了设计仿真和验证,表明了该控制方法具有较好的应用效果。

针对电液位置伺服系统存在的参数不确定性的特性,提出了一种利用灵敏度函数来确定鲁棒pid控制器参数的整定方法。这种方法通过对系统开环传递函数奈奎斯特曲线与临界稳定点(-1,j0)点之间距离最大化,来确定各个pid参数。与基于幅值与相角裕度确定的pid控制器进行比较,仿真结果显示,使用灵敏度函数整定出的鲁棒pid控制器,在输入阶跃响应时,控制系统有良好的动态响应性能和鲁棒稳定性能。

针对传统pid水箱液位控制效果不佳的问题,提出了基于opc技术的模糊免疫pid控制方案。在ecs-700信息网络中添加上位机和工程师站,上位机作为opc客户端,主要负责模糊免疫pid算法在matlab中的实现;工程师站作为opc服务器,主要负责数据采集和处理。实际应用表明,该方法调节时间短、超调量小、波动小,可以有效应用于水箱液位控制系统中。

针对目前干混砂浆配料系统采用传统pid控制的不足,提出一种基于模糊自适应pid控制的方法。新方法从系统输入取配料误差、误差变化率等参数修正,实现pid参数在线自整定。仿真结果表明:采用模糊自适应pid控制后,配料系统调节时间更短,响应更快,抗干扰能力和适应参数变化能力都优于常规pid控制。

阀门定位器是一个非线性、时变及未知模型系统,普通pid无法满足应用过程中快速、高精度要求.文中提出将常规pid控制方法和模糊技术相结合的的控制方式.在分析系统满足ziegler-nichols条件的基础上,运用其设定方法对pid参数进行了归一化处理,并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法.实验证明该控制算法控制效果明显优于普通pid.算法计算量小、调节可靠、自适应性强,能够满足工业应用需要.

分析了液位水平系统具有非线性、上升时间长、滞后现象的特点，讨论了常规ｐｉｄ控制器在控制中的局限性。在常规ｐｉｄ控制器的基础上，引入了模糊逻辑，设计出了一种模糊ｐｉｄ控制器，对ｐｉｄ三个参数进行了在线整定。实验结果表明这种模糊ｐｉｄ控制器具有比常规ｐｉｄ控制器更优良的特性。

研究空调系统控制的优化问题,针对变风量空调系统是一个时变、非线性、纯滞后的复杂系统,要求达到舒适节能的环境。传统模糊控制和pid控制方法难以获得较好的控制性能。为解决控制系统中超调量大、振荡和控制精度不高等问题,提出了史密斯预估的自适应模糊-pid复合控制策略。在传统的模糊控制中加入自适应环节,通过模糊自适应校正解决了因模糊规则粗糙而造成控制精度不高,适应能力弱的问题。针对大滞后系统,采用史密斯预估补偿,减小了控制系统的超调和振荡。同时,用模糊与pid相并联的复合控制方式,提高了系统的动态性能指标和稳态精度。仿真结果证明,改进的控制策略响应快、控制精度高、鲁棒性强,为变风量空调系统的智能控制设计提供了参考依据。

中央空调的耗能问题日益引起人们的关注.由于其系统存在很大程度的非线性、大滞后和参数时变性,因而.采用传统的pid控制有很大的困难.模糊控制的优点是能够得到较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,上升时间快,鲁棒性好.但模糊控制受模糊规则有限等级的限制易引起误差.设计中采用at89c58作为控制内核,结合模糊控制和pid算法的优点,提出参数自适应模糊pid算法,通过实验已证明了该系统的稳定性、快速性及抗干扰能力,能满足变流量控制系统的需要[1].