PID控制器改进方法研究 被引量：35

1

作者 赵凤姣 厉虹 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期425-431,共7页

分析了常规PID(比例—积分—微分)控制特点,针对其在非线性控制中存在的问题,基于参数自整定和控制器误差组合方式,分别设计了参数自整定模糊PID控制器、参数自整定RBF神经网络PID控制器和非线性自抗扰PD控制器。并进行了实验验证,实验... 分析了常规PID(比例—积分—微分)控制特点,针对其在非线性控制中存在的问题,基于参数自整定和控制器误差组合方式,分别设计了参数自整定模糊PID控制器、参数自整定RBF神经网络PID控制器和非线性自抗扰PD控制器。并进行了实验验证,实验结果表明,从参数自整定和控制器误差组合角度出发,所采用的控制策略可使非线性系统具有较好的动态特性、鲁棒性和自适应能力。 展开更多

关键词 pid控制 模糊控制 径向基函数 非线性pid控制 自抗扰控制

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高超声速飞行器自抗扰PID姿态控制 被引量：8

2

作者 齐乃明 宋志国 秦昌茂 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期66-68,共3页

针对高超声速飞行器模型非线性、气动参数变化剧烈的特点,运用自抗扰技术中的跟踪微分器,设计了自抗扰PID控制器,实现了对高超声速飞行器俯仰通道的姿态控制。仿真结果表明,通过两个跟踪微分器构造的自抗扰PID控制器对于高超声速飞行器... 针对高超声速飞行器模型非线性、气动参数变化剧烈的特点,运用自抗扰技术中的跟踪微分器,设计了自抗扰PID控制器,实现了对高超声速飞行器俯仰通道的姿态控制。仿真结果表明,通过两个跟踪微分器构造的自抗扰PID控制器对于高超声速飞行器这样复杂的模型有很好的控制能力,并且有很好的滤波性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 跟踪微分器 自抗扰pid 滤波

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基于新型ADRC控制器和MC变换器的电机DTC控制系统研究 被引量：5

3

作者 程启明 黄伟 +3 位作者 程尹曼 郭凯 徐聪 邓亮 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期53-61,共9页

针对传统PID控制器参数鲁棒性和抗干扰性均较差的问题,提出了一种基于简化参数的自抗扰控制器(ADRC)的感应电机(IM)直接转矩控制(DTC)方法,它以给定转速和实际转速作为输入信号,并以给定电磁转矩作为输出信号,从而设计了基于简化参数的A... 针对传统PID控制器参数鲁棒性和抗干扰性均较差的问题,提出了一种基于简化参数的自抗扰控制器(ADRC)的感应电机(IM)直接转矩控制(DTC)方法,它以给定转速和实际转速作为输入信号,并以给定电磁转矩作为输出信号,从而设计了基于简化参数的ADRC速度控制器。另外,由于传统DTC系统中采用常规的矩阵变换器(MC),其电压传输比较低,难以满足电机对电压的要求,直接影响了电机的输出特性,依据三相boost斩波器和MC的优势,提出一种新型MC直接转矩控制(DTC)方法,并对其进行建模分析,从理论上证明了该拓扑结构的合理性。仿真结果表明了提出的电机DTC控制系统的转速和转矩响应快速,转矩脉动大大减小,系统具有良好的动、静态性能。 展开更多

关键词 直接转矩控制 自抗扰控制器 矩阵变换器 感应电机 pid控制 boost斩波器

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基于在线学习和ADRC的发电机励磁与汽门系统ANN逆鲁棒控制方法

4

作者 徐庆宏 黄家才 李宏胜 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期590-596,共7页

为提高汽轮发电机组励磁与汽门系统机端电压和功角的控制性能,提出了基于在线学习和自抗扰控制(ADRC)的神经网络逆鲁棒控制方法.首先,将神经网络逆(ANN)与被控励磁汽门系统组成的复合伪线性系统等效为含有扰动的线性系统;然后,基于ADRC... 为提高汽轮发电机组励磁与汽门系统机端电压和功角的控制性能,提出了基于在线学习和自抗扰控制(ADRC)的神经网络逆鲁棒控制方法.首先,将神经网络逆(ANN)与被控励磁汽门系统组成的复合伪线性系统等效为含有扰动的线性系统;然后,基于ADRC,设计了用于在线估计复合伪线性系统状态和扰动的ESO,解决了神经网络逆在线学习时训练样本获取的难题,并在设计的伪控制量中对扰动进行补偿,基于线性系统理论证明了ESO的收敛性并针对励磁子系统和汽门子系统与神经网络逆系统组成的伪线性复合系统分别设计整数阶PID控制器和分数阶PID控制器以实现闭环控制;同时,在离线训练的基础上设计了基于在线梯度方法的神经网络逆在线学习算法,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了神经网络逆在线学习的收敛性.最后,以典型的两区域四机系统为例进行数值仿真,与传统的AVR/PSS和基于离线训练的神经网络逆控制方法的比较结果表明所提方法明显提升了电力系统的暂态性能. 展开更多

关键词 逆系统 神经网络 在线学习 自抗扰控制 分数阶pid控制器 电力系统 暂态稳定

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车用大功率质子交换膜燃料电池堆变负载电流下湿度控制

5

作者 兰子剑 代晓芳 +2 位作者 刘青山 陈轶嵩 付佩 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期127-135,共9页

为解决大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)变负载电流下湿度超调大的问题,该文对电池堆阴极流场湿度和阳极流场湿度均使用模糊自抗扰控制(ADRC)算法。根据水蒸气在电池堆内部的变化机理,建立了额定功率为150 kW的电池堆湿度模型并验证其... 为解决大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)变负载电流下湿度超调大的问题,该文对电池堆阴极流场湿度和阳极流场湿度均使用模糊自抗扰控制(ADRC)算法。根据水蒸气在电池堆内部的变化机理,建立了额定功率为150 kW的电池堆湿度模型并验证其准确性;随后分析比例-积分-微分(PID)算法的缺陷;最后以加湿器水质量流量为控制变量,对阴极流场湿度和阳极流场湿度均采用ADRC和模糊ADRC算法进行研究。结果表明:电流阶跃绝对幅度为50 A时,相比于PID,ADRC和模糊ADRC控制下的阴极流场湿度超调量分别减小15.5%和16.3%,阳极流场湿度超调量均减小70.3%;电流阶跃绝对幅度为100 A时,ADRC和模糊ADRC控制下的阴极流场湿度超调量分别减小45.0%和47.5%,阳极流场湿度超调量分别减小92.3%和92.4%。本研究揭示了大功率电池组湿度变化的机理,提出了保持水稳定性的方法,从而有效缓解电池组“水淹”和“膜干”问题。 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池(PEMFC) 湿度控制 比例-积分-微分(pid) 模糊自抗扰控制(adrc)

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交流伺服系统分数阶PID改进型自抗扰控制 被引量：30

6

作者 王荣林 陆宝春 +4 位作者 侯润民 高强 张唯 朱云 戴炼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期1989-1995,共7页

针对采用永磁同步电机驱动的火箭炮交流伺服系统存在摩擦、惯性力矩、变负载及不同工况下内外扰动等复杂非线性问题,考虑到自抗扰控制(ADRC)抗内外干扰能力强和分数阶PID控制动态性能好,设计了一种分数阶PID改进型自抗扰控制器(FOPID-IA... 针对采用永磁同步电机驱动的火箭炮交流伺服系统存在摩擦、惯性力矩、变负载及不同工况下内外扰动等复杂非线性问题,考虑到自抗扰控制(ADRC)抗内外干扰能力强和分数阶PID控制动态性能好,设计了一种分数阶PID改进型自抗扰控制器(FOPID-IADRC)。为了取得良好的动态性能和减少参数计算量,采用分数阶PID控制器取代非线性状态误差反馈器;引入粒子群优化算法,对FOPID控制器的5个控制参数进行实时在线自整定。仿真和半实物台架实验结果表明:该控制策略能够有效抑制位置扰动,具有良好的动态性能和较强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 交流伺服系统 永磁同步电机 自抗扰控制 分数阶pid控制 粒子群优化

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陀螺稳定平台扰动的自抗扰及其滤波控制 被引量：26

7

作者 丛爽 孙光立 +2 位作者 邓科 尚伟伟 沈宏海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期169-177,共9页

分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素,包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等。研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度。针对上述影响因素,设计一个两... 分析了影响陀螺稳定平台隔离控制精度的主要因素,包括被控系统模型中的未建模部分、状态的随机扰动以及输出信号的测量噪声等。研究了综合解决各方面影响因素的控制方案以进一步提高陀螺稳定平台隔离精度。针对上述影响因素,设计一个两步控制策略。第一步,利用自抗扰对系统中未建模部分进行观测及其前向补偿,将自抗扰控制中的反馈控制设计为PID控制,以实现抗平台扰动的调节控制;第二步,利用Kalman滤波器对系统中的状态扰动及测量噪声进行滤波消除。详细描述了提出的控制策略并对其性能进行了系统仿真实验及参数优化。结果表明,该方案在幅值为3°、频率为1/6Hz的载体扰动下能达到4.61%的隔离度,与非线性摩擦力建模辨识及其前向补偿策略控制实际陀螺稳定平台达到的隔离度的最好值9.39%相比,文中提出的控制隔离性能提高了50.9%,具有更高的实用价值。 展开更多

关键词 陀螺稳定平台 隔离控制 自抗扰 KALMAN滤波器 pid控制

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自抗扰控制在永磁直线电机控制中的应用 被引量：19

8

作者 雷春林 吴捷 +1 位作者 陈渊睿 杨金明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期423-428,共6页

针对在工业中广泛应用的PID控制器的特点及存在的问题做了分析,并介绍了自抗扰控制技术的原理、结构、以及控制器的设计.对一个永磁直线电机在考虑将电机耦合视为内扰及外部摩擦干扰情况下的具体实例给出了采用自抗扰控制技术的仿真结果... 针对在工业中广泛应用的PID控制器的特点及存在的问题做了分析,并介绍了自抗扰控制技术的原理、结构、以及控制器的设计.对一个永磁直线电机在考虑将电机耦合视为内扰及外部摩擦干扰情况下的具体实例给出了采用自抗扰控制技术的仿真结果.同时对简化的电机模型也给出了采用PID调节的仿真结果.结合仿真结果可以看到自抗扰控制器的抗干扰性和鲁棒性都优于经典PID控制器. 展开更多

关键词 pid控制 自抗扰控制器 永磁直线电机

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超临界600MW机组过热蒸汽温度的自抗扰控制 被引量：3

9

作者 王文兰 张欣宇 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第1期65-68,共4页

研究了自抗扰控制技术(ADRC)在超临界600MW机组过热蒸汽温度控制系统中的应用,提出了二级过热蒸汽温度主调节器采用ADRC,副调节器采用传统的PID调节,构成ADRC-PID过热蒸汽温度控制系统的设计方案。试验结果表明,采用ADRC的过热蒸汽温度... 研究了自抗扰控制技术(ADRC)在超临界600MW机组过热蒸汽温度控制系统中的应用,提出了二级过热蒸汽温度主调节器采用ADRC,副调节器采用传统的PID调节,构成ADRC-PID过热蒸汽温度控制系统的设计方案。试验结果表明,采用ADRC的过热蒸汽温度控制系统负荷适应性良好,鲁棒性及抗干扰能力较强,跟踪速度快,控制品质显著优于传统PID控制。 展开更多

关键词 超临界 600MW机组 过热蒸汽温度 adrc adrc-pid控制系统

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自抗扰控制器在柴油机转速控制中的应用 被引量：8

10

作者 李玉东 胡大斌 夏极 《舰船科学技术》 2010年第11期43-46,共4页

柴油机作为转速控制系统的被控对象时,是一个非线性、时变的环节,传统PID控制效果不够理想。简要介绍了自抗扰控制技术,基于自抗扰控制技术设计了ADRC控制器。仿真结果表明,利用自抗扰控制理论设计的控制器,能有效提高调速系统精度和抗... 柴油机作为转速控制系统的被控对象时,是一个非线性、时变的环节,传统PID控制效果不够理想。简要介绍了自抗扰控制技术,基于自抗扰控制技术设计了ADRC控制器。仿真结果表明,利用自抗扰控制理论设计的控制器,能有效提高调速系统精度和抗扰动能力。通过与传统PID控制器的仿真比较,体现出了ADRC控制器较小的超调量及对外界干扰有较好的抑制作用等优点。仿真时在传统PID控制器中引入了跟踪微分器,结果表明用跟踪微分器能改善PID控制器的性能。 展开更多

关键词 adrc 柴油机 调速系统 pid控制

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自抗扰控制器在惯性平台稳定回路中的应用 被引量：3

11

作者 贾琳 孟卫锋 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期275-277,共3页

为了解决传统PID控制的稳定回路抗干扰能力不高的问题,设计了自抗扰控制器。自抗扰控制器是在继承经典PID控制器不依赖对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器。Matlab仿真结果表明,用自抗扰控制器设计控制规... 为了解决传统PID控制的稳定回路抗干扰能力不高的问题,设计了自抗扰控制器。自抗扰控制器是在继承经典PID控制器不依赖对象模型优点的基础上,通过改进经典PID固有缺陷而形成的新型控制器。Matlab仿真结果表明,用自抗扰控制器设计控制规律,稳定回路的跟踪能力和抗干扰能力都得到了较大的改善,提高了惯性平台的可靠性和精度。 展开更多

关键词 惯性平台 稳定回路 传统pid控制 自抗扰控制器 MATLAB

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自抗扰技术在船舶动力系统控制中的应用 被引量：4

12

作者 张淑艳 谢园 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第6期106-108,共3页

自抗扰控制技术是从非线性PID控制技术中发展而来的,自抗扰技术在非线性系统的控制中有明显的优势。本文基于自抗扰控制算法,针对船舶动力系统的三相异步电动机的控制技术进行优化设计,构建了船舶动力系统的自抗扰控制器,在Matlab Simul... 自抗扰控制技术是从非线性PID控制技术中发展而来的,自抗扰技术在非线性系统的控制中有明显的优势。本文基于自抗扰控制算法,针对船舶动力系统的三相异步电动机的控制技术进行优化设计,构建了船舶动力系统的自抗扰控制器,在Matlab Simulink软件中,通过构建自抗扰控制器的函数模型,对该动力系统控制器的特性进行仿真试验。 展开更多

关键词 pid控制 自抗扰控制 MATLAB 动力系统

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自抗扰控制在船舶动力定位中的仿真研究 被引量：2

13

作者 叶永春 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第3X期46-48,共3页

控制技术是动力定位系统的核心技术,控制器的算法设计会影响动力定位的精度。本文在建立船舶低频运动动力定位系统模型的基础上,分别将PI控制器和自抗扰控制器应用于动力定位系统。给出自抗扰控制器算法,并对船舶无干扰状况下的横向位... 控制技术是动力定位系统的核心技术,控制器的算法设计会影响动力定位的精度。本文在建立船舶低频运动动力定位系统模型的基础上,分别将PI控制器和自抗扰控制器应用于动力定位系统。给出自抗扰控制器算法,并对船舶无干扰状况下的横向位置、纵向位置和首向角进行建模仿真。仿真结果证明,自抗扰控制比传统的PID控制具有更好的动态性能,无超调,对船舶动力定位系统的实际定位能力有一定的指导意义。 展开更多

关键词 adrc 动力定位系统 pid控制器

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无人直升机发动机模糊自抗扰控制 被引量：3

14

作者 郭剑东 钱圳泉 +1 位作者 刘振广 梁辰雨 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期74-78,95,共6页

针对中型无人直升机活塞发动机的恒定转速控制难题,设计一种带前馈补偿的模糊自抗扰控制(ADRC)方法。通过引入旋翼负载特性对发动机进行数学建模,将总距操纵、前飞速度作为已知扰动进行前馈补偿,设计模糊PID控制器适应活塞发动机复杂做... 针对中型无人直升机活塞发动机的恒定转速控制难题,设计一种带前馈补偿的模糊自抗扰控制(ADRC)方法。通过引入旋翼负载特性对发动机进行数学建模,将总距操纵、前飞速度作为已知扰动进行前馈补偿,设计模糊PID控制器适应活塞发动机复杂做功过程的非线性特性,将旋翼气动力变化以及风扰作为未知扰动,设计扩张状态观测器(ESO)对扰动进行在线估计与反馈补偿。通过数值仿真验证了控制方法可以有效地提高发动机转速控制的抗干扰能力与控制精度。并进行了发动机地面开车和飞行试验,结果表明,在飞行试验过程中,无人直升机的旋翼转速控制误差小于5.0 r/min,动态跟踪性能得到显著提升。 展开更多

关键词 无人直升机 发动机转速控制 模糊pid adrc控制

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3自由度柔性并联机构自抗扰控制研究 被引量：6

15

作者 周微 《中国工程机械学报》 北大核心 2019年第6期501-505,共5页

由于柔性并联机构传统控制策略存在轨迹跟踪精度误差较大的问题,设计了一种基于3-PRR柔性并联机构的自抗扰控制器(ADRC).首先,采用闭环矢量法得到了机构的输入输出Jacobian矩阵,为机构控制提供了输入值;然后,分别设计了PID控制器和ADRC... 由于柔性并联机构传统控制策略存在轨迹跟踪精度误差较大的问题,设计了一种基于3-PRR柔性并联机构的自抗扰控制器(ADRC).首先,采用闭环矢量法得到了机构的输入输出Jacobian矩阵,为机构控制提供了输入值;然后,分别设计了PID控制器和ADRC控制器,运用李雅普诺夫(Lyapunov)函数证明了ADRC控制器的稳定性;最后,分别采用PID控制和ADRC控制研究了机构在3个方向的位移追踪误差.结果表明:ADRC控制器的位移轨迹跟踪误差比PID控制器低,控制精度高,反应速度快,稳定性强,验证了柔性并联机构ADRC控制的可行性. 展开更多

关键词 柔性并联机构 运动学分析 工作空间分析 pid控制 自抗扰控制器(adrc)

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基于模糊自抗扰技术对双容水槽液位控制方法的研究 被引量：1

16

作者 师亚娟 党宏社 刘欣 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2014年第1期151-155,共5页

针对二阶系统双容水槽存在滞后、非线性及控制系统复杂的特点,引入一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制技术.该方法充分结合了模糊原理和自抗扰控制技术的各自优势,并对其进行随动系统的仿真.仿真结果表明,模糊自抗扰技术响应速度... 针对二阶系统双容水槽存在滞后、非线性及控制系统复杂的特点,引入一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制技术.该方法充分结合了模糊原理和自抗扰控制技术的各自优势,并对其进行随动系统的仿真.仿真结果表明,模糊自抗扰技术响应速度快、超调低,无振荡,具有更好的动态性和鲁棒性. 展开更多

关键词 pid 液位 模糊控制 自抗扰技术 SIMULINK

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航空发动机自抗扰控制器简捷设计与应用

17

作者 李述清 张胜修 +1 位作者 刘毅男 周帅伟 《航空发动机》 2012年第3期46-48,62,共4页

针对航空发动机的强非线性特征,进行了自抗扰控制器(ADRC)技术在航空发动机控制系统中的应用研究。首先,从工程应用的角度出发,给出1种简捷自抗扰制器设计方法,从而减少需整定参数和以增强设计参数的物理直观性,以方便设计;然后,将该方... 针对航空发动机的强非线性特征,进行了自抗扰控制器(ADRC)技术在航空发动机控制系统中的应用研究。首先,从工程应用的角度出发,给出1种简捷自抗扰制器设计方法,从而减少需整定参数和以增强设计参数的物理直观性,以方便设计;然后,将该方法应用于某型涡扇发动机控制器设计。仿真结果表明:ADRC比PID控制方法有效。 展开更多

关键词 自抗扰控制器 pid控制 设计方法 航空发动机

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基于分数阶自抗扰技术的核电站稳压器压力控制

18

作者 梁华 何柏青 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第6期697-701,共5页

针对传统PID在复杂的核电站稳压器控制系统中无法获得良好的控制效果的问题,提出了分数阶自抗扰控制器(FOADRC).该控制器将分数阶控制器与自抗扰控制器相结合,不仅具备分数阶控制器的快速与高精度特点,还具备自抗扰控制器的强鲁棒性和... 针对传统PID在复杂的核电站稳压器控制系统中无法获得良好的控制效果的问题,提出了分数阶自抗扰控制器(FOADRC).该控制器将分数阶控制器与自抗扰控制器相结合,不仅具备分数阶控制器的快速与高精度特点,还具备自抗扰控制器的强鲁棒性和抗扰动性能,解决了ADRC技术中非线性状态误差反馈控制律调参较困难的问题.建立的稳压器压力控制的Simulink仿真模型表明,分数阶自抗扰控制器与传统PID控制和ADRC控制相比具有更加优良的性能指标. 展开更多

关键词 核电站 稳压器 压力控制 分数阶PIλDμ控制器 adrc控制 pid控制 FOadrc控制 SIMULINK仿真

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三旋翼飞行器建模及自抗扰控制 被引量：6

19

作者 黄正 魏琼 张金姣 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2021年第6期20-24,共5页

根据国内外旋翼飞行器研究现状,研究了一种尾桨可倾斜的三旋翼飞行器。首先介绍其机械结构,对机体受力情况和整体力矩进行分析,使用牛顿-欧拉法建立了飞行器的数学模型;然后针对系统高度非线性、强耦合、易受干扰的特点,采用自抗扰控制... 根据国内外旋翼飞行器研究现状,研究了一种尾桨可倾斜的三旋翼飞行器。首先介绍其机械结构,对机体受力情况和整体力矩进行分析,使用牛顿-欧拉法建立了飞行器的数学模型;然后针对系统高度非线性、强耦合、易受干扰的特点,采用自抗扰控制器对系统进行控制;最后在Matlab/Simulink平台上对系统进行飞行控制仿真以及抗扰性测试,并与PID控制器进行对比分析。仿真结果表明,相较于PID控制器,自抗扰控制器能更加快速、稳定地实现姿态及高度调节,同时还具有更强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 三旋翼飞行器 pid控制 自抗扰控制

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单点悬浮系统的自抗扰控制算法 被引量：6

20

作者 杨杰 石恒 +1 位作者 胡海林 黄晨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第4期167-171,共5页

针对传统控制算法在解决磁浮列车悬浮系统的参数摄动与外部干扰时的技术局限性,在单点悬浮动力学模型的基础上,提出一种“自抗扰控制”算法。该算法能够降低对被控对象内特性数学描述的依赖程度,克服系统非线性、时滞性与随机不确定性... 针对传统控制算法在解决磁浮列车悬浮系统的参数摄动与外部干扰时的技术局限性,在单点悬浮动力学模型的基础上,提出一种“自抗扰控制”算法。该算法能够降低对被控对象内特性数学描述的依赖程度,克服系统非线性、时滞性与随机不确定性对过程跟踪的影响,提高了磁浮列车行驶控制的即时性和抗干扰能力。通过与PID控制的比较,表明“自抗扰控制”在动态响应方面具有明显的技术优势。本文还对系统解耦和参数整定提供了相应的技术分析与解决方法。 展开更多

关键词 磁悬浮 自抗扰控制 扩张状态观测器 冗余性 pid控制

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