比例积分微分控制

摘要： 换热器是重要的化工单元操作设备,广泛用于化工、轻工、制药、能源等工业中。对换热器的建模和模拟对于研究单元操作及单元过程控制有重要的作用。之前的研究中使用基于流动微元的方式及单元传热模型对换热器内的流动和传热建立了数学模型,能够对换热器进行动态模拟。在此模型的基础上,结合单元操作的自动控制过程,对换热器的动态控制进行了模拟。模拟结合了PID控制算法及换热器的动态模型,可以对控制过程中的温度变化及换热器的响应进行模拟。将出口流体温度作为控制变量,以控制变量的稳定时间为指标,分别研究了P、I、D参数对于自动控制过程的影响。并通过模拟计算得到了当前条件下较优的控制参数组合。上述方法可应用于化工流程的模拟分析,通过基于机理的模拟及分析及换热器控制算法的研究及参数优化。

摘要： 现有的空气弹簧系统建模复杂,并且在对空气弹簧系统进行高度控制的过程中容易产生振荡,针对这些问题,提出了一种热力学空气弹簧建模方法,以及基于比例积分微分(PID)的空气弹簧高度控制策略。首先,以空气弹簧系统为研究对象,采用了热力学分析方法,建立了以温度、压强为自变量的高精度非线性空气弹簧系统模型;然后,设计了空气弹簧高度的PID控制策略,并对上述系统模型进行了验证,即以质量流量G为PID控制系统的输入量,以车辆垂向模型反馈的车身高度等状态量作为控制系统的输出量;最后,采用MATLAB/Simulink,在不同工况下分别对无PID控制和有PID控制的策略进行了仿真对比分析。研究结果表明:所建立的空气弹簧系统模型可以有效地反映空气弹簧系统的动力学特性,相比于无PID控制器的情况,采用PID控制器的RMSE改善率最高可以达到34.1%;其控制精度得到了提高,减小了高度控制过程中产生的振荡,在实际应用中具有重要意义。

摘要： 针对共轴双旋翼飞行器的研制,设计了基于STM32微处理器和姿态传感器的姿态控制系统;并针对经典比例-积分-微分(PID)控制对于共轴双旋翼飞行器这种强耦合的非线性系统的控制稳定性不足的问题,提出了一种带积分自适应因子的串级PID控制算法。仿真实验和飞行试验表明:相比于传统PID控制,带积分自适应因子的串级PID控制算法具有较快的稳定时间和较小的超调量,提高了系统的稳定性和自适应能力,所设计的姿态控制系统应用于共轴双旋翼飞行器具有理想的控制效果。

摘要： 提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法、BP神经网络及比例积分微分(PID)控制的复合算法的注塑机料筒温度预测模型,即PSO-BP-PID神经网络模型,并进行了仿真研究。结果表明:使用PSO算法确定该模型的输出权重,并且对混合核函数参数进行优化升级;在模型训练过程中,使用更大的容许度处理正误差,保证预测误差始终处于正值,使预测结果科学可靠;将高斯核函数与多项式核函数结合,生成一个新型混合核函数,提高核函数极限学习机性能;PSO-BP-PID神经网络模型的预测效果整体较传统PID模型好,温度总体趋势与实际预测数据相近,具有更好的拟合度。

摘要： 为了改善变风量空调冷却水系统控制中存在的能耗和稳定性存在缺陷的情况,提出一种基于BP神经网络和改进萤火虫算法的综合优化控制算法。首先对变风量空调的冷却水系统进行建模,然后利用改进后的萤火虫算法对BP神经网络进行优化,优化对象为初始权值和阈值,从而加快对目标函数的求值,得到最优的结果。最后利用改进后的BP神经网络优化冷却水模型中的变频PID控制器的参数。通过进行仿真对比以后可知,对比于基本萤火虫算法,改进萤火虫算法优化后的BP神经网络有着更好的权值和阈值,系统稳定性得到加强,同时具有良好的鲁棒性,在符合室内负荷的条件下,也有较为明显的节能效果。

摘要： 为满足输电线路作业车在复杂作业环境下对动、静态控制性能要求,本文针对直驱式输电线路作业车直流电机转速控制策略开展研究。首先推导了直流电机转速闭环控制的传递函数,并在分析转速闭环传递函数的基础上,提出一种以转速闭环传递函数为目标训练神经BP网络连接权重参数的PID控制策略,最后,利用MATLAB Simulink建立的包含开关模型的仿真系统验证了控制策略的有效性。

摘要： 针对压水堆核电厂冷凝器具有迟延性、复杂非线性等特点,采用集总参数法建立了核电厂冷凝器的动态数学模型,提出了一种基于动态矩阵控制算法的冷凝器压力预测控制方法。在冷凝器压力的非参数模型下,设计动态矩阵控制器,弥补了传统比例-积分-微分(PID)控制方法的局限性。仿真实验结果表明,本文所提出的核电厂冷凝器压力动态矩阵预测控制方法,其响应速度更快、调节时间更短、抗干扰的能力更强,具有良好的控制性能。

摘要： 针对航空动力装置工况点的不确定性及传统的静态解耦方法不能满足工况点的变化的情况,提出了基于机载LPV模型的在线解耦控制方法。方法在传统PID控制和前馈补偿解耦的基础上,进一步采用机载LPV模型实时解算出的系统参数输入到解耦器中,再以相对增益判据去判断在此时工况点下系统的耦合程度,并得到对应工况下的前馈解耦补偿,从而完成在线解耦控制。以电驱动变距螺旋桨动力装置的双回路控制系统的在线解耦为例,建立仿真系统验证该在线解耦方法的可行性和有效性。仿真结果表明:上述在线解耦控制方法改善了解耦效果,且能更好地适应耦合被控对象工况点的变化。

摘要： 通过对Buck型DC-DC开关电源的控制算法的研究,在比例积分微分(PID)控制算法基础上,提出了自适应PID、融入非线性思想的PID控制算法,并分别运用3种算法对系统的动态性能加以改进。基于Matlab平台进行仿真比较,经验证,结合了非线性思想的PID控制算法可实现快速响应指标。基于现场可编程门阵列(FPGA)平台将该设计加以实现,得到该变换器在负载电流由100 mA至300 mA突变时的响应时间为150μs,负载调整率为40μV/mA。

摘要： 工业场景下,大规模多点输入集中输出的纯滞后系统通常会带来成本控制器布署高、自适应控制运算能力不足、规模柔性和集控能力差、各系统输出偏差大等问题。为了适应多个纯滞后系统的耦合输出要求,同时兼顾快速稳定收敛的控制目标,设计了一套可以支持工业大数据应用的智能控制系统。创新性地提出了一种基于大数据流计算实现的自适应增量式比例积分微分(PID)控制方法。该方法采用数据采集和处理分离的分层结构,可以满足大规模复杂纯滞后系统的低成本集控和系统数量变化的要求。经验证,自适应增量式PID模型通过滑动窗口流计算,能快速实现不同系统不同输入下的同速控制,确保多系统输出的一致性。该系统支持机器学习算法的快速嵌入,为后续实现基于历史数据批处理反馈的工业智能提供了可能。

摘要： 本文首先讲述了比例积分微分控制的调节特点,以及在自动控制过程中的作用.并对PI及PID的应用调整进行讲解,着重讲述了交流电动机的调速装置——变频器内的PI功能,PID功能.以及仪器仪表中的PI及PID功能.并对在实际应用中的三个关键参数比例增益,积分时间,微分时间的调整进行了详细说明,同时进一步阐述了三个参数的调整对负载的影响.

摘要： 电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。

摘要： 电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。

摘要： 电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。

摘要： 电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。

摘要： 电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。

摘要： 该文介绍了强跟踪滤波器理论及其算法,建立伺服系统中直流电动机模型,采用强跟踪滤波器来克服伺服系统中的测量噪声和控制噪声对控制性能的影响,并在MATLAB环境下进行对比仿真试验,验证了强跟踪滤波器对噪声的有效抑制作用.

摘要： 该文介绍了强跟踪滤波器理论及其算法,建立伺服系统中直流电动机模型,采用强跟踪滤波器来克服伺服系统中的测量噪声和控制噪声对控制性能的影响,并在MATLAB环境下进行对比仿真试验,验证了强跟踪滤波器对噪声的有效抑制作用.

摘要： 该文介绍了强跟踪滤波器理论及其算法,建立伺服系统中直流电动机模型,采用强跟踪滤波器来克服伺服系统中的测量噪声和控制噪声对控制性能的影响,并在MATLAB环境下进行对比仿真试验,验证了强跟踪滤波器对噪声的有效抑制作用.

摘要： 本文提出一种基于动态矩阵控制(DMC)算法预测特性的新型PID控制方法.在考虑将来的输出期望偏差罚函数最小的前提下,由DMC计算出控制变量的值.继而构造基于DMC的预估器用以预测将来时刻的系统输出.根据将来时刻的多步预测偏差,PID控制器产生当前时刻的实际控制增量.文中也给出了基于DMC的预估器及PID控制器的参数整定方法.仿真结果表明,与常规的PID控制和DMC控制相比,所提方法具有良好的控制性能,扰动抑制尤其优良.

摘要： 本发明公开了一种结构自适应的分数阶比例积分或比例微分控制器的设计方法；首先通过向被控对象输入正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的开环系统在指定增益交越频率处的幅值和相位；通过向被控对象输入另一正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的相频曲线斜率；将获得三个实验数据代入到构建的被控对象传递函数的幅值、相位以及相位斜率与分数阶控制器三个参数之间的关系式，经过解算可以获得分数阶控制器的三个参数，包括比例系数、时间常数和微积分阶次，其中微积分阶次决定了分数阶控制器是比例积分还是比例微分结构。该方法不依赖被控对象的数学模型，能够通过控制器参数的自整定过程，自动计算出控制器参数，并确定出控制器结构。

摘要： 一种基于自学习控制的UPS的数字控制方法和利用这种数字控制方法控制的UPS，根据输出电压误差E及对信号的采样，按照自学习控制算法计算PID控制器的比例调节器参数Kp；如果检测出是线性负载，减小比例控制器的Kp参数；如果检测出是非线性负载，增大比例控制器的Kp参数，从而实现对逆变器的输出电压波形的控制，使应用这种数字控制方法控制的UPS具有成本低、性能可靠的优点。

摘要： 本发明提供一种比例积分微分(PID)控制装置、PID控制方法以及执行PID控制程序的计算机，以缩短PID参数值偏离适当范围的期间。计测值获取功能部对计测滚筒的传感器的传感信号进行处理，获取滚筒的计测值。存储部存储滚筒的目标值、及PID参数。操作量计算功能部使用滚筒的计测值与滚筒的目标值的偏差、及PID参数，来算出操作量。第1输出部及第2输出部输出操作量计算功能部所算出的操作量。若滚筒的计测值的变动幅度大于第1幅度，则第1更新功能部以第1更新处理来更新PID参数，若滚筒的计测值的变动幅度小于第2幅度，则第2更新功能部以第2更新处理来更新PID参数。

摘要： 本发明公开了一种结构自适应的分数阶比例积分或比例微分控制器的设计方法；首先通过向被控对象输入正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的开环系统在指定增益交越频率处的幅值和相位；通过向被控对象输入另一正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的相频曲线斜率；将获得三个实验数据代入到构建的被控对象传递函数的幅值、相位以及相位斜率与分数阶控制器三个参数之间的关系式，经过解算可以获得分数阶控制器的三个参数，包括比例系数、时间常数和微积分阶次，其中微积分阶次决定了分数阶控制器是比例积分还是比例微分结构。该方法不依赖被控对象的数学模型，能够通过控制器参数的自整定过程，自动计算出控制器参数，并确定出控制器结构。

摘要： 本发明提供一种比例积分微分(PID)控制装置、PID控制方法以及PID控制程序，以缩短PID参数值偏离适当范围的期间。计测值获取功能部对计测滚筒的传感器的传感信号进行处理，获取滚筒的计测值。存储部存储滚筒的目标值、及PID参数。操作量计算功能部使用滚筒的计测值与滚筒的目标值的偏差、及PID参数，来算出操作量。第1输出部及第2输出部输出操作量计算功能部所算出的操作量。若滚筒的计测值的变动幅度大于第1幅度，则第1更新功能部以第1更新处理来更新PID参数，若滚筒的计测值的变动幅度小于第2幅度，则第2更新功能部以第2更新处理来更新PID参数。

摘要： 本发明公开了一种基于RTT的结合比例积分微分控制的拥塞控制方法及设备，所述方法包括：发送方判断是否发生RTT反馈超时，并测量当前时刻网络路径的RTT时延；若RTT反馈超时，则发送方主动降速；否则，根据当前RTT是否在可容忍的队列震荡范围之内，采用不同的速率更新方式，包括基于固定阈值的方法以及比例积分微分控制的方法更新速率；然后将计算得到的速率作为当前的目标速率，控制数据包之间发送的时间间隔，从而达到目标速率。本发明通过在可容忍的震荡范围内进行比例积分微分控制，并引入RTT反馈超时信息，解决了现有基于RTT的拥塞控制方法中无法处理大规模incast和队列震荡范围不可控的问题，维持了稳定低时延的拥塞队列。

摘要： 本发明揭示一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车。所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。该比例积分微分控制方法可以使控制更为便捷。

摘要： 本发明提供了一种比例积分微分控制方法、控制装置及测功机模型，所述比例积分微分控制方法，包括：获取车辆系统目标控制参数的目标值和当前值；根据所述当前值和所述目标值的偏差，计算所述车辆系统的输入参数值；将所述输入参数值输入至所述车辆系统，调节所述车辆系统的目标控制参数，直至所述目标控制参数达到所述目标值。上述方案，测功机模型采用前馈+PID的方式建模，可以使车辆系统快速响应目标转速和目标扭矩；采用变参数测功机模型可以降低车辆系统仿真误差，提高目标转速和目标扭矩的精度，使转速和扭矩稳定在目标值；此外，两种控制模式可以较全面的模拟真实测功机的应用场景。

摘要： 本发明公开了一种基于RTT的结合比例积分微分控制的拥塞控制方法及设备，所述方法包括：发送方判断是否发生RTT反馈超时，并测量当前时刻网络路径的RTT时延；若RTT反馈超时，则发送方主动降速；否则，根据当前RTT是否在可容忍的队列震荡范围之内，采用不同的速率更新方式，包括基于固定阈值的方法以及比例积分微分控制的方法更新速率；然后将计算得到的速率作为当前的目标速率，控制数据包之间发送的时间间隔，从而达到目标速率。本发明通过在可容忍的震荡范围内进行比例积分微分控制，并引入RTT反馈超时信息，解决了现有基于RTT的拥塞控制方法中无法处理大规模incast和队列震荡范围不可控的问题，维持了稳定低时延的拥塞队列。

摘要： 本发明揭示一种比例积分微分控制方法、控制系统以及无人搬运车。所述比例积分微分控制方法包括如下步骤：获取第一控制要素的取值范围；在所述第一控制要素的取值范围内选取多个采样值；获取所述选取的多个采样值所对应的各个比例积分微分参数值；利用所述多个采样值及其对应的各个所述比例积分微分参数值通过三次样条插值法生成所述第一控制要素与所述比例积分微分参数值之间的关系曲线；测量第一控制要素当前值，将所述第一控制要素当前值代入所述关系曲线中，得出所述第一控制要素当前值所对应的比例积分微分参数值；根据得到的所述比例积分微分参数值进行调整后，对所述控制目标进行自动控制。该比例积分微分控制方法可以使控制更为便捷。