PID控制算法

摘要： 为研究纺纱车间温湿度动态变化规律,并为空调系统自控策略提供运行平台,基于热量平衡、湿量平衡和风量平衡分别建立了喷水室、纺纱车间模型;利用Python实现业务逻辑编程,利用PyQt5开发图形用户界面,建立变露点新风控制策略,基于比例积分微分(PID)算法程序实现车间温湿度的自动控制,并开发纺纱车间空调系统动态仿真平台。以某纺纱厂车间结构参数、工艺及空调设备参数为仿真平台基础数据和边界条件,对改变空调设备控制参数后车间温湿度变化进行了仿真计算。结果表明,基于纺纱车间空调系统仿真平台能计算喷水室机器露点、车间温湿度的动态变化值及稳定到车间设定温湿度时的响应时间,可对空调设备进行自动调节控制。开发的纺纱车间空调系统仿真平台具备了纺纱车间虚拟运行环境,可在此基础上进行空调系统控制策略的相关研究。

摘要： 针对过充电或过放电现象对蓄电池本身特性产生影响、降低使用寿命的问题,以蓄电池组为研究对象,对蓄电池放电深度和循环寿命作分析,设计出蓄电池的充放电智能控制系统。使用数据采集模块对蓄电池组内部电压、电流、内阻和温度进行监测,保证了蓄电池充放电过程的安全。试验结果表明,系统对蓄电池内部采集到的数据精度更高,充放电控制电路的反应时间更小,系统的稳定性更强。所研究系统能够对蓄电池充放电过程进行有效地监测控制,将电压电流控制在一定范围内,防止出现过充电、过放电的情况,为现有蓄电池的充放电控制方法提供了新的思路。

摘要： 为了改善高铁维护及巡检劳动条件,设计应用于铁路检修的巡检机器人。首先,对巡检机器人的机械本体进行模块化设计并制作巡检机器人模型样机。其次,构建巡检机器人倾角传感器模型及差速驱动模型,对巡检机器人进行运动学分析,运用PID控制算法来控制巡检机器人在道床上巡检运动。最后,对巡检机器人进行运动调试并进行现场试验,以验证其设计的合理性、运动的稳定性、检修的准确性。

摘要： 为了使得温控系统响应更加稳定,在PID控制算法中引入了三阶离散滤波器对输入信号进行滤波,去除了抖动噪声,输出更为平稳的响应结果;此外,设计了一种基于STM32微控制器为控制核心的温度调控系统,由铂电阻Pt1000和MAX31865构成温度采集模块,由半导体制冷器TEC和H桥逻辑器构成温度调节模块,上位机软件与下位机系统使用USB串口通信,将接收的实时的温度数据进行引入滤波的PID调节,将调节输出值发送给下位机软件实现一次闭环的温度调节控制。实验结果表明,引入滤波器的PID控温度制方法要优于结合Bang-Bang的PID、引入微分先行PID、步进式PID、变积分PID,提高了抗干扰的能力,在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。

摘要： 对粮食或食品进行烘干处理有利于运输、储存与后续加工,而在干燥过程中对温度的控制非常重要。为对比不同算法在温度控制方面的差异,使用西门子S7-200 SMART可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)进行程序设计,并采用昆仑通态触摸屏实现人机交互。同时,为达到提高温度控制精度的目的,通过对传统比例-积分-微分(Proportion-integral-derivative,PID)控制算法与模糊控制算法进行改进,设计了模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法。采用梯形图语言对上述4种控制算法进行编程,并进行PLC控制烘干箱的试验验证。结果表明,新设计的模糊PID复合控制算法和模糊PID切换控制算法均在一定程度上反映了其结合要素各自的优点,能有效克服传统PID控制算法动态特性差和模糊控制算法稳态特性差的缺点。当温度由30°C升至设定温度72°C时,与模糊PID切换控制算法相比,模糊PID复合控制算法能将调节时间缩短6 s,且稳态误差减小0.1°C。

摘要： 针对传统PID控制算法参数固定不变、容易引起超调量、不能完全适应温控系统的稳定性要求等问题,文中在温控系统中采用非线性PID控制算法使得其增益参数随控制误差而变化;同时以STM32微控制器为控制核心,通过Pt1000和MAX31865模块采集系统温度,半导体制冷器TEC和H桥逻辑驱动模块实现对系统加热制冷和系统功率的调节,液晶屏显示实时温度和运行状态,具有声光指示功能;上位机软件与下位机系统使用USB串口通信采集当前的系统温度,并进行非线性PID调节。实验结果表明,相较于其他的PID控制算法,如结合Bang-Bang控制的PID、引入微分先行的PID、步进式PID、变积分PID和基于微分器的PID等,非线性PID控制算法的调节效果更优,能够提高控制器的鲁棒性、适应性和系统的抗干扰能力。

摘要： 针对小型无人艇减摇控制难的问题,在艇身增加减摇鳍和减摇螺旋桨,建立减摇鳍和减摇螺旋桨控制模型,结合遗传算法和PID控制两种算法,实现对减摇鳍和减摇螺旋桨参数精确控制。从船舶在低速和高速两种情况下进行减摇仿真分析,研究减摇鳍和减摇螺旋桨的减摇效果。仿真结果表明,船舶在减摇鳍和减摇螺旋桨联合控制下,能达到较好的减摇效果,能够满足船舶设备平台等减摇要求。

摘要： 为改善温控系统的性能,设计一款由STM32、半导体制冷器TEC、H桥逻辑驱动电路、铂电阻Pt1000和MAX31865温度采集转换电路、液晶屏、声光指示电路、无线传输电路等构成的闭环温度控制系统;此外,针对PID控制算法中引入的微分信号会引进高频干扰,因此引入不完全微分的PID算法进行系统温度调节。实验结果表明,引入不完全微分的PID温控算法的温度控制效果要优于常规的位置式PID、改进积分PID、结合Bang-Bang控制的PID;具有系统响应速度快、超调量小、误差小、鲁棒性等特点,在工程温度控制方面具有一定的实用价值和应用价值。

摘要： 针对水库水轮发电机控制系统存在控制稳定性差、控制效果差和能耗高的问题,提出大型数据库下的水库水轮发电机控制系统设计方法,通过现地控制单元层和主控层设计水库水轮发电机控制系统的硬件结构,并将采集的数据记录存储起来,构建大型数据库。采用C语言编写水库水轮发电机控制软件,并在大型数据库的基础上建立了水轮机的数学控制模型,以此为依据,采用PID控制算法实现水库水轮发电机的控制,完成水库水轮发电机控制系统的设计。实验结果表明,所提方法的控制稳定性高、控制效果好且系统能耗低,可为保证水库水轮发电机的稳定、高效运行提供参考。

摘要： 电机是一种非常重要的机械装置,在工农业生产、军事装备、航空航天等领域应用非常广泛。在工业生产中,对电机转速的测量很重要,要对电机进行保护,防止发生事故。因此,要实时监测电机的转速以保证电机的正常运行。该设计将PLC与变频调速技术相结合,利用数字PID控制方法来实现对电机转速的控制,通过光电编码器对转速进行测量。通过实验选择合适的比例、积分、微分系数,可以得到比较满意的控制效果。当速度达到1000 r/min以上时,相对误差比较小,在1%以内,基本上满足调速的指标,达到了预期的效果。

摘要： 为提升钢缆拉索牵引的轨道运输机的安全性,降低钢缆破断概率,针对轨道运输机在启动与停车时加速度对缆绳存在较大惯性冲击、下限位停车传感器受自由震荡位移过大冲击损坏问题,结合电动轨道运输机电液控制系统,配合加速度传感器侦测启停加速度与增量式PID控制算法,对超大坡度电动轨道运输机的启停进行柔性控制,在满足控制响应性的同时,将减速度极限值降低,有效的保障了缆绳安全与寿命,保护了极限位置传感器.试验证明在900kg整车质量情况下,通过柔性控制,爬坡启动加速度相比直接启动峰值降低14倍,下坡停车阶段,通过试验获得Kp=2,、Ki=5、Kd=3为合适的PID参数,对应加速度相比硬停车降低61％,停车位移缩短4.5cm且无震荡运动.

摘要： 为提升钢缆拉索牵引的轨道运输机的安全性,降低钢缆破断概率,针对轨道运输机在启动与停车时加速度对缆绳存在较大惯性冲击、下限位停车传感器受自由震荡位移过大冲击损坏问题,结合电动轨道运输机电液控制系统,配合加速度传感器侦测启停加速度与增量式PID控制算法,对超大坡度电动轨道运输机的启停进行柔性控制,在满足控制响应性的同时,将减速度极限值降低,有效的保障了缆绳安全与寿命,保护了极限位置传感器.试验证明在900kg整车质量情况下,通过柔性控制,爬坡启动加速度相比直接启动峰值降低14倍,下坡停车阶段,通过试验获得Kp=2,、Ki=5、Kd=3为合适的PID参数,对应加速度相比硬停车降低61％,停车位移缩短4.5cm且无震荡运动.

摘要： 为提升钢缆拉索牵引的轨道运输机的安全性,降低钢缆破断概率,针对轨道运输机在启动与停车时加速度对缆绳存在较大惯性冲击、下限位停车传感器受自由震荡位移过大冲击损坏问题,结合电动轨道运输机电液控制系统,配合加速度传感器侦测启停加速度与增量式PID控制算法,对超大坡度电动轨道运输机的启停进行柔性控制,在满足控制响应性的同时,将减速度极限值降低,有效的保障了缆绳安全与寿命,保护了极限位置传感器.试验证明在900kg整车质量情况下,通过柔性控制,爬坡启动加速度相比直接启动峰值降低14倍,下坡停车阶段,通过试验获得Kp=2,、Ki=5、Kd=3为合适的PID参数,对应加速度相比硬停车降低61％,停车位移缩短4.5cm且无震荡运动.

摘要： 为提升钢缆拉索牵引的轨道运输机的安全性,降低钢缆破断概率,针对轨道运输机在启动与停车时加速度对缆绳存在较大惯性冲击、下限位停车传感器受自由震荡位移过大冲击损坏问题,结合电动轨道运输机电液控制系统,配合加速度传感器侦测启停加速度与增量式PID控制算法,对超大坡度电动轨道运输机的启停进行柔性控制,在满足控制响应性的同时,将减速度极限值降低,有效的保障了缆绳安全与寿命,保护了极限位置传感器.试验证明在900kg整车质量情况下,通过柔性控制,爬坡启动加速度相比直接启动峰值降低14倍,下坡停车阶段,通过试验获得Kp=2,、Ki=5、Kd=3为合适的PID参数,对应加速度相比硬停车降低61％,停车位移缩短4.5cm且无震荡运动.

摘要： 为解决目前国内市场上的太阳能热水器控制系统功能单一、抗干扰能力差的问题,本论文以微处理器为控制器核心,根据比例因子模糊自整定PID控制算法设计控制程序,采用模块化方式进行了软硬件结合,设计了一种太阳能热水器智能控制系统.论文对系统供热模型和模糊自整定PID算法进行了深入的分析,在此基础上设计了温度采集、显示和智能控制系统,并对硬件和软件设计做了一定的介绍,最后通过实验验证了该控制器的应用效果.

摘要： 为解决目前国内市场上的太阳能热水器控制系统功能单一、抗干扰能力差的问题,本论文以微处理器为控制器核心,根据比例因子模糊自整定PID控制算法设计控制程序,采用模块化方式进行了软硬件结合,设计了一种太阳能热水器智能控制系统.论文对系统供热模型和模糊自整定PID算法进行了深入的分析,在此基础上设计了温度采集、显示和智能控制系统,并对硬件和软件设计做了一定的介绍,最后通过实验验证了该控制器的应用效果.

摘要： 为解决目前国内市场上的太阳能热水器控制系统功能单一、抗干扰能力差的问题,本论文以微处理器为控制器核心,根据比例因子模糊自整定PID控制算法设计控制程序,采用模块化方式进行了软硬件结合,设计了一种太阳能热水器智能控制系统.论文对系统供热模型和模糊自整定PID算法进行了深入的分析,在此基础上设计了温度采集、显示和智能控制系统,并对硬件和软件设计做了一定的介绍,最后通过实验验证了该控制器的应用效果.

摘要： 为解决目前国内市场上的太阳能热水器控制系统功能单一、抗干扰能力差的问题,本论文以微处理器为控制器核心,根据比例因子模糊自整定PID控制算法设计控制程序,采用模块化方式进行了软硬件结合,设计了一种太阳能热水器智能控制系统.论文对系统供热模型和模糊自整定PID算法进行了深入的分析,在此基础上设计了温度采集、显示和智能控制系统,并对硬件和软件设计做了一定的介绍,最后通过实验验证了该控制器的应用效果.

摘要： 为解决目前国内市场上的太阳能热水器控制系统功能单一、抗干扰能力差的问题,本论文以微处理器为控制器核心,根据比例因子模糊自整定PID控制算法设计控制程序,采用模块化方式进行了软硬件结合,设计了一种太阳能热水器智能控制系统.论文对系统供热模型和模糊自整定PID算法进行了深入的分析,在此基础上设计了温度采集、显示和智能控制系统,并对硬件和软件设计做了一定的介绍,最后通过实验验证了该控制器的应用效果.

摘要： 通过针对电动机启动特性进行分析,以及对常规PID控制和模糊控制理论的比较,提出了基于模糊PD控制的中压电动机软启动设计方法.通过DSP2812微机控制系统检测输入电流,根据输入电流值,在中压电动机启动不同阶段分别采用模糊控制和PD控制,最后通过仿真和实验验证了所提出算法的有效性和实用性.

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制算法的扫地机器人沿线行走控制系统及其控制方法，包括扫地机机体、左转动轮、右转动轮，底层驱动模块、控制模块以及电源模块，所述底层驱动模块包括扫地机机体姿态测量单元以及驱动单元，本发明提出了基于PID控制算法的扫地机器人沿线行走控制系统及其控制方法，对扫地机器人在行进过程中的姿态角、速度和位置(即偏距)进行了闭环控制，使得扫地机器人在行进过程中保持直线，并且适用于各种机型的扫地机器人，调参方便，控制稳定，在低成本下完成了扫地机器人的智能控制。

摘要： 本发明一种基于模糊PID控制算法的温度控制器，所述模糊PID控制算法包括如下步骤：步骤一：通过温度传感器对制冷机箱体内部的主要部分采集温度，并且计算其平均值，作为系统反馈环节的输入；步骤二：通过控制器对制冷机的预设制冷温度进行设置，作为系统的输入；步骤三：控制器根据预设制冷温度与步骤一中系统反馈回来的温度的偏差大小并采用模糊PID算法对旋转式室温磁制冷机的制冷装置进行控制，使其在不同的制冷区域采用不同的速度进行旋转制冷。本发明针对旋转式室温磁制冷机的控制器进行设计，通过对制冷区与非制冷区的调速控制，使得在制冷区速度缓慢，非制冷区速度增加，提高了制冷效率，增强了制冷效果。

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制的交叉耦合控制算法和系统，首先采用滑模变结构控制器作为单轴位置跟踪控制，有效减小各轴位置跟踪误差。为进一步减小轮廓误差，引入基于PID控制的交叉耦合控制策略来消除各轴参数不匹配的影响，并利用神经网络的自学习能力，自适应整定PID参数，有效解决PID参数难整定的问题。最后通过仿真实验结果表明，所提控制算法有效，能显著减小伺服系统的轮廓误差。

摘要： 本申请公开了基于改进模糊PID控制算法的AGV控制方法及系统，包括：通过磁传感器采集自动引导运输车AGV当前的位置，计算其与设定轨迹的偏差，得到自动引导运输车AGV的当前位置偏差；将自动引导运输车AGV的当前位置偏差及其微分值，输入到模糊控制器，输出比例变化值、积分变化值和微分系数变化值；采用比例变化值、积分变化值和微分变化值，分别对改进的PID控制算法中对应的比例参数、积分参数和微分参数进行实时调整，得到改进的模糊PID控制算法；采用改进的模糊PID控制算法，控制自动引导运输车AGV两轮差速，使AGV回归设定轨迹上。

摘要： 本发明涉及一种基于PID控制算法的油门和刹车逻辑转换控制策略，在油门刹车逻辑切换控制系统中，对油门控制和刹车控制采用PID控制模型控制；其特征在于：具体控制策略如下：根据上层控制器计算得出的期望加速度进行判断；通过期望加速度与实际加速度的差值，作为系统误差，当预期加速度值大于真实值加速度时，节气门打开；当预期加速度值小于真实值加速度时，控制机制从油门控制切换到刹车控制；采用PID控制模型控制，原理简单，使用方便；适应性强；鲁棒性强，采用了死区控制，降级了下层控制器在响应过程中产生的震荡，提升了驾驶员舒适性；死区模块的设计对油门和刹车均采用了线性变化方式，保证了车辆加速度变化的平顺性。

摘要： 本发明公开了一种基于温度采样的PID控制系统及PID控制算法，涉及制冷控制技术领域。本发明包括PID控制系统及PID控制算法；步骤如下：S01、当得到系统的输出后，将输出数据经过比例，积分，微分三种运算方式，叠加输入到控制系统中；S02、由于采集的温度数据是离散的数据，将其控制系统的计算公式进行简化；S03、将上述系数进行统一处理。本发明通过PID控制系统和PID控制算法的作用，具有提高了冰箱温度控制的精确性和稳定性。

摘要： 本发明公开了一种人工蜂群算法与模糊PID控制结合的双容水箱控制算法，将遗传算法的交叉操作引入到人工蜂群算法中，PID控制的三个参数K

摘要： 在过程控制中，按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的PID控制器(亦称PID调节器)是应用最为广泛的一种自动控制器。但是传统的PIP算法产生误差的方式不太合理控制目标v在过程中可以“跳变”，被控对象输出Y的变化都有惯性，不可能跳变，要求让缓变的变量y来跟踪能够跳变的变量v，初始误差很大，易引起超调，很不合理。本发明正是基于PID算法，在原来传统的PID算法控制原理，常规的PID参数整定方法上，通过新的参数整定方法以及新的分段控制的PID算法可以有效降低最大稳态的误差。

摘要： 本发明涉及一种基于双PID控制算法的下层控制器控制策略，其特征在于：具体控制策略如下：S1：根据上层ACC控制器计算得出的期望加速度进行判断，进行加速控制或者减速控制；利用加减速切换机制进行变速保障无顿挫；S2：将实际加速度与期望加速度差值作为系统误差，计算出控制量进行控制，加速与减速控制分别采用两套不同参数的PID控制；S3：保障S1中加减速切换顺畅及无顿挫杆，设定有前车车速或期望车速与自车车速之差的死区，超出死区进行加速或减速状态的重置；本发明中采用两套PID控制模型并联调控，通过考虑到期望加速度与实际加速度之间的时间延长和增益，解决驾驶员因加速过程中产生顿挫感的舒适性问题。

摘要： 本发明公开了一种基于PID控制算法的扫地机器人沿线行走控制系统及其控制方法，包括扫地机机体、左转动轮、右转动轮，底层驱动模块、控制模块以及电源模块，所述底层驱动模块包括扫地机机体姿态测量单元以及驱动单元，本发明提出了基于PID控制算法的扫地机器人沿线行走控制系统及其控制方法，对扫地机器人在行进过程中的姿态角、速度和位置(即偏距)进行了闭环控制，使得扫地机器人在行进过程中保持直线，并且适用于各种机型的扫地机器人，调参方便，控制稳定，在低成本下完成了扫地机器人的智能控制。