基于BAS的模糊PID解耦算法在船舶动力定位中的应用 被引量：2

1

作者 耿骏杰 孟帅 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期13-19,共7页

模糊PID应用于船舶动力定位控制时,因无法保证量化比例因子选取到最优值可能限制控制性能。基于某动力定位船舶的三自由度运动模型,利用串联补偿解耦算法消除船舶横荡与首摇控制量的相互影响,选取纵荡与横荡的时间乘绝对误差积分(Integr... 模糊PID应用于船舶动力定位控制时,因无法保证量化比例因子选取到最优值可能限制控制性能。基于某动力定位船舶的三自由度运动模型,利用串联补偿解耦算法消除船舶横荡与首摇控制量的相互影响,选取纵荡与横荡的时间乘绝对误差积分(Integrals of Time-weighted Absolute Error,ITAE)之和为目标函数,尝试利用天牛须搜索算法(Beetle Antennae Search algorithm,BAS)对模糊PID中的量化比例因子进行优化。利用Matlab/Simulink,采用PID、模糊PID、基于BAS的模糊PID等3种控制策略,对定点定位工况下动力定位船舶在无干扰和瞬时干扰条件运动响应进行仿真。研究发现,相比于PID和模糊PID,基于BAS的模糊PID在纵荡和横荡运动控制上可显著提高控制精度并减少超调量,进而可改善动力定位系统性能。 展开更多

关键词 动力定位 模糊pid 解耦控制 天牛须搜索算法

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基于RBF神经网络的多变量系统PID解耦控制 被引量：21

2

作者 焦竹青 屈百达 徐保国 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期627-630,634,共5页

针对工业生产过程中的多变量耦合系统采用传统控制方法不能达到满意的效果,提出了一种基于神经网络的PID解耦控制方案。在实验研究中,采用改进型动态BRF神经网络辨识器,在线辨识多变量系统的非线性时变模型,同时自动调整PID控制器各项参... 针对工业生产过程中的多变量耦合系统采用传统控制方法不能达到满意的效果,提出了一种基于神经网络的PID解耦控制方案。在实验研究中,采用改进型动态BRF神经网络辨识器,在线辨识多变量系统的非线性时变模型,同时自动调整PID控制器各项参数,最终实现对系统的智能化解耦控制。给出了BRF神经网络的拓扑结构和算法,并对一组二变量强耦合时变系统的控制过程进行了计算机仿真,结果表明:基于BRF神经网络的PID控制不仅超调量小、响应速度快、控制精度高,而且具有很强的鲁棒性和自适应能力。该设计方案使得解耦后的多变量系统具备了良好的动、静态特性。 展开更多

关键词 RBF神经网络 pid控制 多变量系统 解耦

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多变量解耦双自由度PID控制系统设计 被引量：6

3

作者 罗运辉 刘红波 +1 位作者 贾磊 蔡文剑 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1282-1287,共6页

为了解决多变量时滞过程解耦器结构复杂且不能解析设计、控制器不易兼顾控制性能和鲁棒性的问题,提出一种新的解耦双自由度PID控制系统设计方法.针对时滞过程改进了Cai所提出的正则化解耦方法:从能量功率谱的角度重新解释并构造结构简... 为了解决多变量时滞过程解耦器结构复杂且不能解析设计、控制器不易兼顾控制性能和鲁棒性的问题,提出一种新的解耦双自由度PID控制系统设计方法.针对时滞过程改进了Cai所提出的正则化解耦方法:从能量功率谱的角度重新解释并构造结构简单的解耦矩阵;将系统解耦成单回路后,采用双自由度PID结构设计各回路控制器.典型工业过程实例验证了设计的简单性和性能的有效性.采用该方法,解耦传递函数矩阵可以解析求解,双自由度PID控制器能够有效改善各回路高频段的解耦性能,获得良好的设定值跟踪性能和扰动抑制能力,并且可以方便地应用于控制现场. 展开更多

关键词 多变量系统 解耦 双自由度(2DF) pid控制

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改进粒子群算法的PID神经网络解耦控制 被引量：16

4

作者 于立君 陈佳 +1 位作者 刘繁明 王辉 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期699-704,共6页

综合减摇控制系统存在非线性、多变量、强耦合等因素,会导致减摇系统达不到最佳控制状态。利用粒子群算法具有对整个空间进行高效搜索以及PID神经网络的自适应特点,提出一种改进粒子群算法,以解决粒子群算法中存在算法精度不高、粒子易... 综合减摇控制系统存在非线性、多变量、强耦合等因素,会导致减摇系统达不到最佳控制状态。利用粒子群算法具有对整个空间进行高效搜索以及PID神经网络的自适应特点,提出一种改进粒子群算法,以解决粒子群算法中存在算法精度不高、粒子易陷入局部极小值等问题,并提高PID神经网络训练速度和训练精度,便于参数寻优。仿真结果表明,改进的粒子群算法具有一定优越性,将其运用到综合减摇控制系统解耦控制器设计中,能够有效地减小船舶横摇,达到较好的控制效果。 展开更多

关键词 粒子群算法 综合减摇系统 pid神经网络 解耦控制 仿真分析

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PID自整定调节器在VAV空调系统解耦控制中的应用 被引量：5

5

作者 任庆昌 徐鹏 +1 位作者 罗西 杨怡 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第6期759-763,770,共6页

通过采用PID自整定调节器以及前馈补偿解耦网络,对变风量(VAV)空调系统中"两个空气处理机组成的耦合系统"和"风系统和水系统耦合系统"进行解耦控制.通过MATLAB仿真研究和在实际系统中的实验研究验证了调节器和解耦... 通过采用PID自整定调节器以及前馈补偿解耦网络,对变风量(VAV)空调系统中"两个空气处理机组成的耦合系统"和"风系统和水系统耦合系统"进行解耦控制.通过MATLAB仿真研究和在实际系统中的实验研究验证了调节器和解耦网络的可行性和有效性,仿真结果和实验结果令人满意,为变风量空调系统的解耦控制提供了有效的方法,为变风量空调系统的整体稳定运行奠定了基础. 展开更多

关键词 变风量空调系统 系统建模 多变量解耦控制 pid自整定调节器

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基于改进型RBF神经网络多变量系统的PID控制 被引量：21

6

作者 李绍铭 刘寅虎 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期53-57,共5页

针对工业控制中多输入多输出非线性时变系统,提出了基于改进型RBF神经网络的智能PID控制方法.采用最近邻聚类算法在线构造RBF神经网络辨识器并在线辨识被控对象,对PID控制器参数进行在线调整,实现了多变量非线性时变系统的解耦控制.仿... 针对工业控制中多输入多输出非线性时变系统,提出了基于改进型RBF神经网络的智能PID控制方法.采用最近邻聚类算法在线构造RBF神经网络辨识器并在线辨识被控对象,对PID控制器参数进行在线调整,实现了多变量非线性时变系统的解耦控制.仿真结果表明,控制器能根据系统运行状态获得对应于某种最优控制规律下的PID参数,解耦后的系统具有较好的动态和静态性能,与常规RBF神经网络PID控制方法相比,该方法具有控制精度高、响应速度快的优点,并且具备较强的自适应性和鲁棒性. 展开更多

关键词 改进型RBF神经网络 非线性时变系 pid控制 最近邻聚类算法 解耦控制

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基于粒子群优化算法的球磨机制粉系统PID-ANN解耦控制器 被引量：6

7

作者 王介生 丛峰武 张勇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1743-1748,共6页

球团厂钢球磨煤制粉系统是多变量强耦合、时滞、非线性以及生产工况变化大的复杂对象,其自动控制问题一直是控制界关注的热点。基于粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有... 球团厂钢球磨煤制粉系统是多变量强耦合、时滞、非线性以及生产工况变化大的复杂对象,其自动控制问题一直是控制界关注的热点。基于粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。PID神经网络解耦控制方法被用来消除回路之间的耦合,神经网络连接权值由粒子群算法进行学习优化。仿真研究表明所建模型和所提控制方法具有较好的控制品质、良好的自适应解耦能力和自学习功能。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有很高的工程实用价值。 展开更多

关键词 制粉系统 解耦控制技术 pid神经网络 粒子群优化算法

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基于分层结构模糊免疫PID的孵化过程控制 被引量：12

8

作者 周国雄 蒋辉平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期167-170,共4页

针对孵化系统具有强耦合、强干扰、大滞后的特点,提出一种基于分层结构的模糊免疫PID(Proportional-Integral-Derivative)算法,首先,前层结构控制采用前馈补偿解耦控制算法消除系统主要控制参数的耦合关系,后层结构控制根据系统主要参... 针对孵化系统具有强耦合、强干扰、大滞后的特点,提出一种基于分层结构的模糊免疫PID(Proportional-Integral-Derivative)算法,首先,前层结构控制采用前馈补偿解耦控制算法消除系统主要控制参数的耦合关系,后层结构控制根据系统主要参数易产生震荡和超调特点,采用模糊免疫PID控制算法,该算法根据模糊控制原理对PID参数模型中的kp,ki,kd进行在线修改,利用生物免疫机理调整非线性函数,然后用免疫修正进一步调整PID系统参数,实现家禽孵化设备中温度、湿度和含氧量的更为精确的智能控制。最后,实际运行结果验证了该控制算法的有效性。 展开更多

关键词 孵化过程 控制分层结构 FIpid算法 前馈补偿解耦

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基于状态空间方程的多变量PID-MAC在锅炉燃烧控制系统中的应用 被引量：5

9

作者 郭伟 王汉杰 +1 位作者 夏友亮 周丽 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第9期48-53,59,共7页

为了克服锅炉燃烧系统多变量、强耦合、强干扰、大滞后的特性,提出了基于状态空间方程的模型预测算法控制(MAC)与PID控制相结合的新型多变量PID-MAC算法,并采用李雅普诺夫第二方法证明该算法导出的控制律可使控制系统闭环、稳定。以燃... 为了克服锅炉燃烧系统多变量、强耦合、强干扰、大滞后的特性,提出了基于状态空间方程的模型预测算法控制(MAC)与PID控制相结合的新型多变量PID-MAC算法,并采用李雅普诺夫第二方法证明该算法导出的控制律可使控制系统闭环、稳定。以燃气锅炉燃烧系统为对象,通过仿真试验证明了该算法不仅具有PID控制稳态误差小、上升时间短以及超调小的优点,而且在一定程度上克服了PID控制调节时间长和模型算法控制稳态误差较大的不足。 展开更多

关键词 锅炉 燃烧系统 控制 状态空间方程 多变量 pid-MAC算法

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PID神经元网络对强耦合带时延多变量系统的解耦控制 被引量：57

10

作者 舒怀林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期920-924,共5页

提出了一种新的神经元网络——PID神经元网络，它是由比例元、积分元和微分元构成的多层神经元网络，它可以用于控制强耦合带时延多变量系统，并使系统具有良好的动态和静态性能。

关键词 神经元 pid控制 多变量系统 解耦控制

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磨矿过程参数自整定PID解耦控制器的设计 被引量：5

11

作者 王介生 孙世峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2220-2223,共4页

根据磨矿过程的数学模型,提出一种改进混合蛙跳算法优化的PID控制器对磨矿过程进行解耦控制。解耦后形成两个单输入单输出通道,使得磨机给矿的速率直接控制磨机排矿率,泵池给水的速率直接控制磨机粒度。一种新的蛙跳规则被提出用来增强S... 根据磨矿过程的数学模型,提出一种改进混合蛙跳算法优化的PID控制器对磨矿过程进行解耦控制。解耦后形成两个单输入单输出通道,使得磨机给矿的速率直接控制磨机排矿率,泵池给水的速率直接控制磨机粒度。一种新的蛙跳规则被提出用来增强SFLA的局部搜索能力,该规则主要通过模拟青蛙的感知和运动的不确定性来动态随机地调整青蛙的局部搜索空间和步长,以防止SFLA算法过早收敛和提高算法的搜索效率。仿真结果表明所提控制方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 磨矿过程 pid控制器 混合蛙跳算法 解耦

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汽轮发电机组多变量PID控制器的优化设计 被引量：2

12

作者 薛亚丽 李东海 吕崇德 《动力工程》 CSCD 北大核心 2005年第5期668-672,741,共6页

提出了一种用遗传算法进行多变量PID控制器参数优化的方法。该方法利用遗传算法提供的通用框架,对PID控制器参数进行全局优化。方法仅要求目标函数可数值计算,不限制被控对象模型的具体形式,也无需目标函数和控制参数间的解析关系,因而... 提出了一种用遗传算法进行多变量PID控制器参数优化的方法。该方法利用遗传算法提供的通用框架,对PID控制器参数进行全局优化。方法仅要求目标函数可数值计算,不限制被控对象模型的具体形式,也无需目标函数和控制参数间的解析关系,因而具有良好的通用性。对汽轮发电机组控制系统的仿真研究表明:该方法整定的多变量PID控制的解耦效果虽稍逊于高阶的正规矩阵参数优化方法,但比多回路PID在解耦特性上有明显改善,且具有一定的抗干扰能力和鲁棒性,显示了方法的可行性和良好的动态性能。 展开更多

关键词 自动控制技术 汽轮发电机组 pid控制器 遗传算法 解耦

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基于模糊PID解耦算法的多功能禽舍环境控制系统设计 被引量：4

13

作者 柴钰 于全刚 《家畜生态学报》 北大核心 2014年第10期51-57,共7页

随着我国禽类养殖产业化的发展,对禽类养殖环境要求不断提高。在禽舍环境控制中,由于温湿度之间的耦合关系,难以同时到达设定值,针对此设计了一种基于模糊PID解耦算法的多功能禽舍环境控制系统,该系统以DSP为控制平台,通过对禽类生活习... 随着我国禽类养殖产业化的发展,对禽类养殖环境要求不断提高。在禽舍环境控制中,由于温湿度之间的耦合关系,难以同时到达设定值,针对此设计了一种基于模糊PID解耦算法的多功能禽舍环境控制系统,该系统以DSP为控制平台,通过对禽类生活习性和禽舍结构的研究,选取适用于该系统的参数。经试验证明该系统响应迅速,灵敏度高,稳定性好。在实地验证中,在200m3空间内能够实现15min内最大调整温度2℃,湿度30%RH。 展开更多

关键词 处理芯片 禽舍环境控制系统 模糊pid温湿度解耦控制算法

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离心选矿系统模糊解耦PID设计 被引量：1

14

作者 罗小燕 吴庆龄 +1 位作者 倪俊 刘鑫 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第6期103-105,113,共4页

针对离心选矿系统强耦合、非线性等问题,提出一种基于自适应粒子群优化(APSO)算法优化模糊解耦比例-积分-微分(PID)控制器的智能方法。先利用模糊解耦算法设计模糊PID控制器,实现给矿流量和给矿质量分数分别由给水量和固体给料量直接控... 针对离心选矿系统强耦合、非线性等问题,提出一种基于自适应粒子群优化(APSO)算法优化模糊解耦比例-积分-微分(PID)控制器的智能方法。先利用模糊解耦算法设计模糊PID控制器,实现给矿流量和给矿质量分数分别由给水量和固体给料量直接控制,再引入APSO算法对模糊PID控制器的参数进行动态优化。仿真与实验结果表明:该方法具有响应速度快、超调量小等特点,且选矿机铁精矿富集比有显著提高。 展开更多

关键词 离心选矿 模糊解耦比例-积分-微分控制 自适应粒子群优化算法 模糊比例-积分-微分控制器

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薄膜厚度系统的类前馈解耦PID控制

15

作者 隆媛媛 蒋品群 +1 位作者 李廷会 李杨帆 《现代电子技术》 2010年第17期177-179,183,共4页

薄膜厚度控制系统是一个复杂的多变量耦合系统。利用相对增益矩阵对其进行了耦合性分析,并采用多变量类前馈解耦与PID控制相结合的方法,实现了系统的完全动态解耦控制。仿真结果表明,本解耦控制具有不改变主控制通道特性、控制效果好的... 薄膜厚度控制系统是一个复杂的多变量耦合系统。利用相对增益矩阵对其进行了耦合性分析,并采用多变量类前馈解耦与PID控制相结合的方法,实现了系统的完全动态解耦控制。仿真结果表明,本解耦控制具有不改变主控制通道特性、控制效果好的优点,具有较大的应用价值。 展开更多

关键词 薄膜厚度系统 类前馈解耦 pid控制 多变量耦合

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基于IMPC的燃煤发电机组多变量解耦控制策略

16

作者 周心睿 安硕 +4 位作者 王兵 谢宏星 朱玉林 赵凯 王正兵 《动力工程学报》 北大核心 2025年第2期263-274,共12页

针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数... 针对燃煤发电机组燃烧系统的大时滞和参数时变等复杂动态特性,以及主蒸汽压力和炉膛负压间的强耦合关系,提出一种改进多变量解耦模型预测控制(Improved multivariable decoupling model predictive control,IMDMPC)。根据机组历史运行数据,利用蜻蜓算法优化偏最小二乘法,构建以主蒸汽压力和炉膛负压为被控量、燃煤量和引风量为控制量的多变量耦合数学模型,运用多变量动态解耦算法对其进行解耦,设计多变量模型预测控制器,按照设定目标函数得到当前时刻控制量,同时实时采集系统输出值对控制器进行反馈校正。仿真实验结果表明:改进多变量解耦模型预测控制与模糊自适应PID控制和未解耦模型预测控制相比,主蒸汽压力和炉膛负压的超调量分别减少20.3%和8.6%,调节时间分别缩短2.6和29.55 s,具有更好的控制精度和鲁棒性。现场应用结果表明:改进多变量解耦模型预测控制策略能够使主蒸汽压力和炉膛负压分别稳定控制在±0.24 MPa和±0.27 Pa,提高了系统的稳定性且波动幅度明显减小,符合工业现场生产要求。 展开更多

关键词 改进多变量解耦模型 预测控制 火电机组 偏最小二乘法 蜻蜓算法

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基于改进的PSO算法的球磨机PID神经网络控制系统 被引量：4

17

作者 孙杰 韩艳 +1 位作者 段勇 崔宝侠 《工矿自动化》 2011年第5期59-62,共4页

球磨机制粉系统是一个复杂的多变量系统,具有强耦合、非线性、大迟延、慢时变等特点,很难建立精确的数学模型,采用常规的控制策略难以获得满意的控制效果。针对上述问题,在对球磨机制粉系统动态特性进行分析的基础上,提出了一种不依赖... 球磨机制粉系统是一个复杂的多变量系统,具有强耦合、非线性、大迟延、慢时变等特点,很难建立精确的数学模型,采用常规的控制策略难以获得满意的控制效果。针对上述问题,在对球磨机制粉系统动态特性进行分析的基础上,提出了一种不依赖于被控对象数学模型的多变量PID神经网络解耦控制策略;为进一步提高控制器性能,利用一种改进的PSO算法对PID神经网络的权值初值进行离线优化训练,然后采用BP算法对权值进行在线调整,避免网络陷入局部极小值,保证了系统不会出现大的超调和震荡。仿真结果表明,该策略可以保证球磨机控制系统有大范围的鲁棒性和适应性,能较好地解决球磨机制粉系统的耦合性、时变性等问题,具有优良的解耦机制和控制品质。 展开更多

关键词 球磨机 制粉系统 pid神经网络 多变量系统 解耦 改进粒子群优化算法

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基于忆阻的自适应单神经元多变量解耦PID控制器 被引量：3

18

作者 方晓燕 王丽丹 段书凯 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2013年第3期91-96,共6页

为了解决强耦合问题和控制过程中参数难于调节的问题,提出了基于忆阻的自适应单神经元多变量解耦PID控制器,根据传统控制器的结构和原理,构建了两变量解耦控制器的结构。分析了两变量解耦控制器的性能,给出了实验仿真结果。通过实验结果... 为了解决强耦合问题和控制过程中参数难于调节的问题,提出了基于忆阻的自适应单神经元多变量解耦PID控制器,根据传统控制器的结构和原理,构建了两变量解耦控制器的结构。分析了两变量解耦控制器的性能,给出了实验仿真结果。通过实验结果,发现这个新的两变量解耦控制器具有较高的控制可靠性、较好的适应性,比传统的控制器学习速度快。最后得到了一个理想的、自适应、自组织的多变量解耦控制器,并获得了较好的控制效果。 展开更多

关键词 忆阻器 解耦pid控制器 两变量 多变量 单神经元

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一种基于改进的粒子群优化算法的神经网络PID控制器 被引量：7

19

作者 金林骏 方建安 潘磊宁 《机电工程》 CAS 2015年第2期295-300,共6页

针对多输入多输出(MIMO)复杂过程控制中控制性能偏慢等问题,对神经网络PID控制器以及PID控制理论物理机制之间的相互作用进行了研究。对神经元PID控制器隐层和输出层之间的初始权值进行了归纳,提出了一种粒子群优化算法,提高了PSO算法... 针对多输入多输出(MIMO)复杂过程控制中控制性能偏慢等问题,对神经网络PID控制器以及PID控制理论物理机制之间的相互作用进行了研究。对神经元PID控制器隐层和输出层之间的初始权值进行了归纳,提出了一种粒子群优化算法,提高了PSO算法的收缩因子以保证优化的收敛性,并进行了Matlab仿真。研究结果表明,所提出的神经网络PID控制器的改进粒子群算法优化,在高耦合效应的复杂MIMO对象中具有良好的精度以及快速响应的特性。 展开更多

关键词 神经网络 pid控制器 多输入多输出 解耦 改进的粒子群优化算法

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基于改进粒子群算法的PIDNN解耦控制研究（英文） 被引量：5

20

作者 周建新 李钊 +1 位作者 宋顶利 石琳 《机床与液压》 北大核心 2018年第24期74-79,共6页

对于具有非线性、强耦合、大迟滞特点的多输入多输出的非线性系统,传统的控制方法无法对其进行精确解耦,导致控制精度较低。提出一种基于免疫机制的改进粒子群算法,并用此方法对PID神经网络权值进行优化,形成新型PID神经网络控制器。利... 对于具有非线性、强耦合、大迟滞特点的多输入多输出的非线性系统,传统的控制方法无法对其进行精确解耦,导致控制精度较低。提出一种基于免疫机制的改进粒子群算法,并用此方法对PID神经网络权值进行优化,形成新型PID神经网络控制器。利用两个PID神经网络控制器对双输入双输出耦合系统进行控制以减弱系统的耦合影响。通过仿真结果表明:相对于传统PID解耦控制,该算法具有更好的动态和静态特性。可为控制领域中的解耦问题提供一定的参考。 展开更多

关键词 解耦控制 pid神经元网络 粒子群算法 免疫算法

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