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模糊自调整二自由度PID控制器及在磨矿分级中的应用

在选矿过程乃至整个工业过程的基础控制中,广泛采用着机理简单、结构改变灵活的常规PID控制方式。但常规的PID控制方式一方面不能兼顾系统对设定值跟踪和干扰抑制两方面的综合要求,另一方面其参数的整定依赖于被控过程的精确数学模型:对被控过程的机理分析的越透彻,建立的数学模型越精确,整定的PID参数越恰当,控制效果也就越好。然而,选矿过程是一个复杂的、存在众多干扰因素的过程,惯性大、滞后时间长,各变量间耦合严重,有很强的非线性和时变性,是难以用精确的数学模型描述的。针对选矿过程的这种实际特点,本文介绍了二自由度PID控制方法,以及先进的智能控制技术——模糊技术与其有机结合的方法和途径。介绍并提出了几种控制方案,主要包括:(1)针对常规PID控制不能实现控制系统的设定值跟踪特性与干扰抑制特性俱佳的特点,阐述了在选矿过程乃至整个工业控制领域中运用新型的二自由度PID控制的必要性,并介绍了经过改进的其先进型形式和高级型形式。仿真结果表明这种P  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

《合成树脂及塑料》2016年06期
合成树脂及塑料

基于PID算法的塑料挤出机温度控制系统研究

影响塑料挤出成型工艺的主要参数是温度、压力以及挤出速率[1]。其中,温度是影响塑料挤出过程的最重要因素,稳定的温度控制才能保证挤出产品的质量。塑料对温度敏感,挤出机温度控制过高,塑料原料可能会因为高温而发生局部热降解,影响挤出产品质量,甚至产生次品或废品;挤出机温度控制过低,若低于黏流温度,则会影响挤出工艺流程,进而影响产品质量。为保证塑料挤出机温度控制的稳定性,本工作在传统比例积分微分(PID)控制的基础上,结合模糊控制的优点,提出了一种复合模糊PID控制算法,对塑料挤出机的温度控制系统进行优化和调节。1塑料挤出机温度控制系统模型塑料挤出机料筒的各加热段相互连接,不同加热段的温度会相互传递。对于挤出机的温度控制,PID控制算法的控制对象为各加热段的温度,不同加热段的控制是相互独立的。大多数挤出机采用的温度控制系统结构见图1。p di(2)式中:u(t)为控制器的输出;e(t)为控制器输入,也是误差信号,是输出值与给定值的差;K...  (本文共4页) 阅读全文>>

《工矿自动化》2016年12期
工矿自动化

ZigBee技术在PID控制器参数整定中的应用研究

0引言PID参数整定方法众多,主要有理论计算整定法和工程整定法两大类。理论计算整定法主要依据自动控制系统的数学模型,经过理论推演计算来确定整定参数,并将计算所得数据通过工程应用进行调整和修改;工程整定法主要依赖实际工程经验,整定直接在自动控制系统的试验中进行。随着智能控制技术的发展,出现了许多自适应参数整定方法[1-5]。基于有线通信的PID参数整定方法存在电缆安装和布线繁琐、操作缺乏灵活性等问题[6]。考虑ZigBee技术具备自组织、低功耗、低复杂度、低成本等优点,且可以很方便地嵌入到各种控制设备[7]中,本文将其引入PID控制器参数自整定过程,以期降低成本,提升控制品质。1应用方案应用ZigBee技术的PID参数整定控制方案如图1所示,PID参数整定控制器主机选用嵌入式控制器ARM9TDMI。图1应用ZigBee技术的PID参数整定控制方案PID控制器参数整定控制流程如图2所示。图2 PID控制器参数整定控制流程PID参数整...  (本文共5页) 阅读全文>>

《计算机应用研究》2016年12期
计算机应用研究

自适应神经模糊推理结合PID控制的并联机器人控制方法

0引言并联机器人[1]具有承载能力强、刚度大、精度高、自重负荷小、动力学性能好、运动反解模型简单等优势。液压并联机器人比传统的杆支撑并联机器人具有更大的工作空间,比绳牵引并联机器人有更易精确控制等优点[2]。本文研究的具有三角形的6-UPS型液压并联机器人结构,不仅数学建模和分析计算简单,而且能使空间机构在定位姿下具有较大的刚度等特点。然而,封闭式机械联锁使得并联机械手的动力学高度复杂化,并联机械手的动力学模型高度非线性,例如像质量、向心力和科里奥利力、重心的位置变化等这些因素都会产生建模误差[3]。因此,许多传统控制方法不是十分有效。控制并联机器人的难点在于同时控制六个致动器轨迹,这就需要符合每个致动器的误差极限。目前,并联机器人的控制方法主要有比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)[4]控制、鲁棒最优控制、自适应控制、滑模控制、智能控制等。在比较宽松的操作条件下,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《山东工业技术》2017年01期
山东工业技术

转炉自动化中的PID技术研究

在炼钢工厂运转过程中,需要对很多设备进行设置与控制。在转炉自动化控制系统中,PID技术属于较为常见的控制方法。在转炉自动化PID技术应用中,均要求被操控的炼钢设备需要按照预先设定的步骤工作[1]。若控制系统设置出现差错,不仅可能造成工厂的损失,严重时还有可能出现安全事故。1转炉自动化系统中PID技术的调控分析在转炉自动化中PID技术的控制方式主要是通过采用积分调节、比例调节以及微分调节方式对设备进行控制。而积分、比例与微分调节又是相辅相成的,不可分离使用。在使用PID技术进行调控时,既可以单独对积分、比例以及微分进行单独设置,也可以通过更改其中某一个设置来改变另外两个参数。转炉自动化中PID技术还具有设置简单,易于调整的优势。我国的炼钢工作已经持续了很多年,在这些年中对PID技术的了解与掌控已经有了较多经验。并且,经过多年的应用,PID控制技术已经有了很大改善。目前,PID技术多用于参数常发生变化的设备中,PID参数可以通过计算...  (本文共1页) 阅读全文>>

《机电工程》2017年01期
机电工程

基于模糊神经网络PID的开关磁阻电机控制系统研究

0引言近些年来,为了减少人类对传统能源的依赖,国家投入大量资金来发展电动汽车。开关磁阻电机(SRM)是一种定、转子两边均为凸级结构的磁阻电动机,结构简单、可靠性高、成本低、性能优异,非常适合作为电动汽车的驱动电机使用,在未来市场占有重要地位[1-4]。尽管开关磁阻电机在原理和结构上具有优势,但是其调速系统是一个时变、非线性、多变量的系统,难以得到其精确的数学模型。由于常规的线性控制器具有固定的参数,很难在整个调速范围内满足其动、静态性能要求[5-8],要想提高调速性能,必须采用变化参数的控制器。本研究提出一种基于模糊神经网络PID的开关磁阻电机控制方案,将转速调节器由常规PID替换为模糊神经网络自适应PID调节器。将模糊控制的非线性控制作用和BP神经网络的学习能力及适应力相结合,根据系统的运行状态对PID的3个参数进行在线实时整定,以提高系统的动、静态性能。1开关磁阻电机控制系统开关磁阻电机主要由开关磁阻电机本体(SRM)、功率...  (本文共4页) 阅读全文>>