基于NSGA-Ⅱ算法的ATR发动机PI控制器多目标优化方法研究 被引量：1

1

作者 焦昱翔 赵庆军 +3 位作者 任三群 蔡伟东 许诚 赵巍 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-191,共9页

为了使空气涡轮火箭发动机(ATR)从慢车快速、稳定和准确地加速到最大状态,以ATR发动机燃气发生器流量和尾喷管喉部面积为控制变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)建立了发动机控制器参数多目标优化方法。将超调量、稳态误差... 为了使空气涡轮火箭发动机(ATR)从慢车快速、稳定和准确地加速到最大状态,以ATR发动机燃气发生器流量和尾喷管喉部面积为控制变量,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)建立了发动机控制器参数多目标优化方法。将超调量、稳态误差、上升时间及误差积分值四个指标以加权的形式作为目标函数,引入执行机构超调惩罚机制,建立了PI控制器参数Pareto最优解集,完成了ATR发动机从慢车加速到最大状态的动态过程仿真。结果表明,将双回路多个控制性能指标以加权的形式组合作为目标函数,可以获得均匀分布的Pareto前沿;联合应用多目标优化方法和基于熵权法的优劣解距离法(TOPSIS),能够在双回路耦合下获得满足设计要求的ATR发动机动态特性,极大地缩短了人工整定控制器参数的时间;在加速过程中,多目标优化方法将涡轮膨胀比上升时间作为目标函数之一,与尾喷管面积开环控制动态过程相比,可以使涡轮膨胀比更早到达目标值,共同工作线远离喘振边界。 展开更多

关键词 空气涡轮火箭发动机 动态过程 pi控制器 参数优化 遗传算法

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基于频域分析的PMSM双闭环PI控制器整定方法

2

作者 江腾耀 李伟 +3 位作者 朱超 王伟伟 杨蕴萌 邱照原 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2024年第1期52-61,共10页

以永磁同步电机(PMSM)双闭环调速系统为对象,在对其数学模型进行合理简化的基础上,综合考虑了逆变器开关周期、电流和速度滤波等环节的影响,给出了一种在频域进行PI控制器参数设计的整定方法。通过建立双环的数学模型,得到关于开环频域... 以永磁同步电机(PMSM)双闭环调速系统为对象,在对其数学模型进行合理简化的基础上,综合考虑了逆变器开关周期、电流和速度滤波等环节的影响,给出了一种在频域进行PI控制器参数设计的整定方法。通过建立双环的数学模型,得到关于开环频域特征量的解析式,根据电流环在中低频段的特性以及转速环中阻尼系数难以精确测定的问题,分析推导了电流环和转速环PI参数简化设计的方法。利用工程经验将闭环时域指标转化开环频域特征量,并结合各类约束条件合理界定其取值范围,由此得到的PI控制器可以兼顾快速性和稳态跟踪能力。仿真和实物实验验证了整定方法的可行性,该方法确立了双环控制器参数与其对应的开环截止频率和相位裕度的解析式,并明确了开环频域特征量与闭环时域指标的关系,具有较强的工程参考和应用价值。 展开更多

关键词 永磁同步电机 电流环 转速环 pi参数 频域分析

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基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化 被引量：12

3

作者 高峰 王伟 杨锡运 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期22-29,共8页

针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软... 针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导. 展开更多

关键词 风力发电机组 变增益pi控制器 参数整定 免疫遗传算法

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基于模糊PI控制策略的电动汽车无离合器两挡变速控制 被引量：5

4

作者 佘致廷 袁俊波 +1 位作者 李英 刘长建 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期976-980,共5页

针对电动汽车低速大转矩的要求,提出了一种无离合器两挡变速电动汽车PMSM驱动控制方案,即基于转速模糊PI参数自整定的PMSM矢量控制系统,以期改善电动汽车高低速控制性能。仿真与实验结果表明,该系统克服了PMSM矢量控制系统传统转速PI控... 针对电动汽车低速大转矩的要求,提出了一种无离合器两挡变速电动汽车PMSM驱动控制方案,即基于转速模糊PI参数自整定的PMSM矢量控制系统,以期改善电动汽车高低速控制性能。仿真与实验结果表明,该系统克服了PMSM矢量控制系统传统转速PI控制中存在的超调量大、响应速度慢等缺点,通过转速跟踪实现了电动汽车无离合器的换挡,提高了电动汽车在各种路况下的实用性。 展开更多

关键词 电动汽车 两挡变速控制 矢量控制 模糊pi控制 参数自整定

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基于PLC的水泵试验台电动阀门PI控制的实现 被引量：8

5

作者 尤亚峰 马新华 +1 位作者 李乔军 肖开华 《排灌机械》 2007年第4期50-53,共4页

阀门控制是水泵试验台自动控制系统的一个关键。采用工业控制计算机,根据专家系统确定最优工况的各试验流量,通过泵参数测量仪接收传感器的数据,对采集的相应数据进行处理分析并向PLC发出指令,PLC采用PI控制方法,通过PI控制的参数设定... 阀门控制是水泵试验台自动控制系统的一个关键。采用工业控制计算机,根据专家系统确定最优工况的各试验流量,通过泵参数测量仪接收传感器的数据,对采集的相应数据进行处理分析并向PLC发出指令,PLC采用PI控制方法,通过PI控制的参数设定及自整定。根据PI调节的输出与输入的偏差成正比,还与偏差对时间的积分成正比,消除了控制过程中产生的静差,实现了阀门闭环调节的精确控制。设计了监控软件、PLC软件、PLC与工控计算机的通信软件,实现了水泵试验的控制、数据采集和处理。试验表明,PI控制方法对水泵试验中流量的调节具有较好的稳定性和动态特性。 展开更多

关键词 PLC 水泵试验台 pi控制 参数自整定 流量调节

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交流永磁同步伺服电机的参数自整定模糊PI控制 被引量：6

6

作者 李抗 张蕾 +1 位作者 李鹏飞 景军锋 《西安工程大学学报》 CAS 2015年第3期325-331,共7页

为提高交流永磁同步伺服电机矢量控制系统中电机转速和电磁转矩的动态性能,设计了一种参数自整定的模糊PI调节器用于永磁同步电机的矢量控制系统.通过模糊规则在线调整参数ΔKp和ΔKi的方法,满足当偏差e和偏差变化率e(c)变化时对参数Kp... 为提高交流永磁同步伺服电机矢量控制系统中电机转速和电磁转矩的动态性能,设计了一种参数自整定的模糊PI调节器用于永磁同步电机的矢量控制系统.通过模糊规则在线调整参数ΔKp和ΔKi的方法,满足当偏差e和偏差变化率e(c)变化时对参数Kp和Ki的要求,从而改进传统PI调节器的控制性能.并通过永磁同步电机双闭环控制系统的Simulink仿真.结果表明,与使用传统的PI调节器相比,采用所设计的参数自整定模糊PI调节器在高速和低速情况下,系统的电磁转矩和电动机转速的暂态响应特性都有所改善,控制性能更加理想. 展开更多

关键词 交流永磁同步伺服电机 矢量控制 参数自整定 模糊pi

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参数自整定模糊PI控制在纳卫星热控系统中的应用 被引量：3

7

作者 杨娟 李运泽 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期438-442,共5页

在功能维持不变甚至更强的条件下,卫星体积、尺寸和质量不断减小,致使在卫星内部小空间内单位时间传输大量的热,因此常规的热控技术很难满足控制要求。为使纳卫星负载温度稳定在允许范围内,亟需研发新的热控方法。在纳卫星温度系统模型... 在功能维持不变甚至更强的条件下,卫星体积、尺寸和质量不断减小,致使在卫星内部小空间内单位时间传输大量的热,因此常规的热控技术很难满足控制要求。为使纳卫星负载温度稳定在允许范围内,亟需研发新的热控方法。在纳卫星温度系统模型基础上,将PI参数模糊自整定控制器与航天器热控技术相结合,得到纳卫星智能热控系统,以调节辐射器散热面为控制目标,并进行了仿真研究。结果表明,该控制策略响应快,适应性和鲁棒性强,消除了稳态误差,较模糊控制和传统PI控制具有更好的动、静态特性,适用于纳卫星热控系统。 展开更多

关键词 纳卫星 热控系统 参数自整定 模糊pi控制 仿真

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电动舵机的一种分离PI与MRAC复合控制算法研究 被引量：1

8

作者 董飞垚 雷虎民 +1 位作者 徐剑芸 崔颢 《电光与控制》 北大核心 2009年第6期38-41,共4页

以直接力驱动电动舵机为被控对象,提出了一种分离比例-积分控制(PI)与基于李雅普诺夫稳定性理论的模型参考自适应控制(MRAC)相结合的复合控制方案,该方案充分结合了分离PI控制动态性能好和自适应控制抗干扰能力强、鲁棒性好等优点。给... 以直接力驱动电动舵机为被控对象,提出了一种分离比例-积分控制(PI)与基于李雅普诺夫稳定性理论的模型参考自适应控制(MRAC)相结合的复合控制方案,该方案充分结合了分离PI控制动态性能好和自适应控制抗干扰能力强、鲁棒性好等优点。给出了典型的直接力驱动电动舵机数学模型,设计了分离PI控制与MRAC结合的复合控制算法,并对控制算法进行了仿真。仿真结果表明,使用该控制算法系统具有良好的动态性能和稳态性能,对系统参数摄动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 分离pi控制 模型参考自适应控制 参数摄动 鲁棒性

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快速路交通流分布参数系统的模糊PI边界控制方法 被引量：1

9

作者 刘祥鹏 隋树林 +1 位作者 李建营 池荣虎 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第1期90-94,99,共6页

基于快速路交通流分布参数系统模型,利用模糊逻辑整定PI控制器参数,提出了一种入口匝道模糊自整定PI边界控制方法。该方法可同时利用快速路交通流各个路段在时间和空间上的反馈信息,且其控制器参数可在线调整。仿真研究结果进一步说明... 基于快速路交通流分布参数系统模型,利用模糊逻辑整定PI控制器参数,提出了一种入口匝道模糊自整定PI边界控制方法。该方法可同时利用快速路交通流各个路段在时间和空间上的反馈信息,且其控制器参数可在线调整。仿真研究结果进一步说明了所提出方法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 入口匝道控制 分布参数系统 边界控制 pi控制器 模糊自整定

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应用于直流电机调速系统的变参数PI控制器 被引量：1

10

作者 周新志 《兵工自动化》 1997年第2期28-31,共4页

本文针对传统双模控制用于速度控制系统时存在的问题，提出了一种变参数PI控制案。该控制器对传统双模控制的切换条件进行了修正。其无论在快速跟踪阶跃给定，还是有效抗负载扰动，均有更为优良的动态性能．

关键词 变参数pi控制 调速系统 控制器 直流电机

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基于数据可视化的PI控制器设计方法

11

作者 伍家驹 刘文 +1 位作者 王祖安 彭登峰 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期72-79,共8页

PI控制器参数通常采用试凑法和归一参数整定法来整定,很难兼顾多项指标。本文研究了一种数据可视化整定方法,在求出稳定集的基础上,利用频域、时域性能指标优化PI控制器参数,把相角、幅值裕度的数学模型转化为受控对象频率响应的信息来... PI控制器参数通常采用试凑法和归一参数整定法来整定,很难兼顾多项指标。本文研究了一种数据可视化整定方法,在求出稳定集的基础上,利用频域、时域性能指标优化PI控制器参数,把相角、幅值裕度的数学模型转化为受控对象频率响应的信息来绘制图形,并通过图形相交,先后得出满足频域和时域性能指标的稳定集。阶跃响应验证了数据可视化算法所得到的设计效果。 展开更多

关键词 pi控制 参数整定 频域/时域性能

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分数阶时滞系统的Smith预估分数阶PI控制

12

作者 韩巍 高丙坤 郭浩轩 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2020年第5期542-547,共6页

为解决一类含有时滞的分数阶系统控制问题,提出了一种Smith预估分数阶PI(Proportion Integral)控制策略,在不消除分数阶系统中的时滞项的情况下,实现了时滞系统的稳定控制。通过对分数阶时滞系统进行特性分析,Smith预估控制能有效克服... 为解决一类含有时滞的分数阶系统控制问题,提出了一种Smith预估分数阶PI(Proportion Integral)控制策略,在不消除分数阶系统中的时滞项的情况下,实现了时滞系统的稳定控制。通过对分数阶时滞系统进行特性分析,Smith预估控制能有效克服时滞对分数阶控制系统的不利影响,并给出了分数阶PI控制器参数整定的简单规则,具有一定的实际应用价值。同时分析了该分数阶系统的阶次对系统收敛时间的影响,最后仿真验证了结论的正确性。 展开更多

关键词 分数阶系统 时滞系统 SMITH预估控制 分数阶pi控制 参数整定

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模型算法控制与常规PI调节规律的关系

13

作者 韩希昌 梁杰 孔大力 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2002年第4期33-36,共4页

介绍了模型算法控制的基本原理 ,通过在单变量情况下对模型算法控制和常规PI调节规律进行了比较 ,揭示了模型算法控制的优越性。

关键词 模型算法控制 变参数比例积分 抑制积分饱和

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参数自整定模糊PI控制系统的仿真与建模

14

作者 魏建华 徐龙权 《南昌工程学院学报》 CAS 2006年第5期39-42,共4页

论述了永磁同步电机(PMSM)系统的双闭环控制系统.为了观察模型的高效性和快速性,速度环采用模糊PI控制,电流环采用滞环电流控制.通过模糊控制规则,可以自动整定PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差.仿真结果表明:该... 论述了永磁同步电机(PMSM)系统的双闭环控制系统.为了观察模型的高效性和快速性,速度环采用模糊PI控制,电流环采用滞环电流控制.通过模糊控制规则,可以自动整定PI参数,从而提高了系统的动态响应,消除了系统的稳态误差.仿真结果表明:该方法响应快、无超调、鲁棒性强,较传统PI控制具有更好的动、静态特性. 展开更多

关键词 永磁同步电机(PMSM) 参数自整定 模糊pi控制 仿真建模

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PI参数优化实现CO2激光快速选线稳定输出 被引量：2

15

作者 石佳俊 郑义军 +4 位作者 谭荣清 朱子任 黄文武 孙科 李志永 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期48-54,共7页

通过优化驱动光栅的电机PI控制器参数确定方法,加强了伺服电机的定位精度及稳定性,提升了单光路可调谐TEA CO2激光器的弱线输出稳定性并缩短了调谐间隔。该参数确定的方法基永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的... 通过优化驱动光栅的电机PI控制器参数确定方法,加强了伺服电机的定位精度及稳定性,提升了单光路可调谐TEA CO2激光器的弱线输出稳定性并缩短了调谐间隔。该参数确定的方法基永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的频域模型,推导出了伺服三环比例积分控制器(Proportional Integral, PI)的解析表达式,并根据工程实际需求设定超调量与峰值时间,求出截止频率,以此确定满足最大相位裕度的条件下的伺服三环PI控制器的参数。采用PML40-530B8ANL交流直驱电机及G-POLHOR10P100EE-E0驱动器搭建了光路实验装置对上述参数进行了验证,转台定位系统的超调量为4.86%,调节间隔为19.5 ms。基于该转台系统搭建了快调谐TEA CO2激光器,在20 ms调谐间隔下进行激光器弱线能量稳定性实验,9P(44)谱线的单脉冲能量小于74 mJ,能量波动范围小于±3.35%,能量稳定度提高了3.62倍。 展开更多

关键词 TEA CO2激光器 选线输出 快调谐 永磁同步电机 pi控制器 参数确定 能量稳定度

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一种智能PI控制算法的设计 被引量：3

16

作者 聂兆明 高晓丁 《西安工程大学学报》 CAS 2013年第2期211-214,共4页

设计了一种智能PI控制器,根据系统的运行状况动态改变控制器的结构与参数,能满足复杂、动态和不确定系统的控制要求.实验结果表明,智能PI控制器相对于传统PID控制器有更好的控制特性,解决了系统运行的平稳性、快速性和准确性之间的矛盾.

关键词 pi控制器 智能控制器 变结构 参数整定 SIMULINK

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PMSM空间矢量脉宽调制系统建模与模糊PI调速控制仿真研究 被引量：5

17

作者 江南 范健文 +1 位作者 谭光兴 白羽鹤 《广西科技大学学报》 CAS 2014年第1期74-78,87,共6页

为了改善PMSM(永磁同步电机)的SVPWM(空间矢量脉宽调制)驱动系统的速度控制的效果,在传统PI控制算法中引入了模糊理论,制定了控制参数在线自调整的模糊推理规则,设计了参数自整定的模糊PI控制器,用于系统的速度环.给出了永磁同步电机在... 为了改善PMSM(永磁同步电机)的SVPWM(空间矢量脉宽调制)驱动系统的速度控制的效果,在传统PI控制算法中引入了模糊理论,制定了控制参数在线自调整的模糊推理规则,设计了参数自整定的模糊PI控制器,用于系统的速度环.给出了永磁同步电机在dq0坐标系下的数学模型,研究了SVPWM控制的关键技术,并在MATLAB/Simulink环境下建立了基于SVPWM的永磁同步电机驱动系统的仿真模型.在负载突变的情况下,与传统PI的控制方式进行对比仿真实验.仿真结果表明:使用参数自整定模糊PI控制器的系统其速度响应的上升时间、峰值时间、调整时间均更短;在负载扰动的情况下能更快的恢复稳定状态,鲁棒性更强,稳态误差更小. 展开更多

关键词 永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 模糊pi控制器 MATLAB仿真

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制冷空调系统PI控制的参数整定 被引量：2

18

作者 李建武 石家泰 《制冷学报》 CAS CSCD 1994年第1期37-39,共3页

本文用带纯迟延的二阶模型近似制冷空调系统高阶控制对象,并给出二阶模型在各种模型参数下的最佳PI控制参数——Kp和Ki值,控制效果优良。

关键词 空气调节系统 pi控制 参数

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基于蚁狮优化算法的直流变换器分数阶PI^(λ)D^(μ)控制 被引量：2

19

作者 肖海飞 曾国辉 +2 位作者 杜涛 黄勃 刘瑾 《电子科技》 2022年第11期29-35,共7页

为提高直流变换器输出电压的响应速度和稳定性,文中提出了一种采用蚁狮优化算法改进双有源桥型直流变换器分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器的方法。将待优化的参数看作是蚁狮个体所处的空间位置,并以双有源桥型直流变换器误差性能指标ITAE作... 为提高直流变换器输出电压的响应速度和稳定性,文中提出了一种采用蚁狮优化算法改进双有源桥型直流变换器分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器的方法。将待优化的参数看作是蚁狮个体所处的空间位置,并以双有源桥型直流变换器误差性能指标ITAE作为目标函数,采用蚁狮优化算法搜索待求分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数的全局最优解,进而实现对输出电压的控制优化。对传统工程经验整定整数阶PID、粒子群算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)和蚁狮优化算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)的双有源桥直流变换器输出电压性能进行仿真和实验对比。结果表明,文中所提方法可缩短调节时间,提高响应速度,增强系统抗干扰能力,证明了优化方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 直流变换器 分数阶pi^(λ)D^(μ)控制 蚁狮优化算法 参数整定 控制优化 ITAE

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针对网络时延的发动机PI控制系统稳定性分析和控制器设计 被引量：2

20

作者 李义炜 潘慕绚 +1 位作者 仇小杰 黄金泉 《航空发动机》 北大核心 2021年第S01期93-99,共7页

针对航空发动机分布式控制系统中的通信时延问题,进行了PI控制系统稳定性及控制设计。基于Nyquist稳定性判据分析比例系数K_(p)的稳定域,进一步采用等效开环传递函数分析积分增益K_(i)的稳定域,获得时延上界依赖型PI控制器参数稳定域。... 针对航空发动机分布式控制系统中的通信时延问题,进行了PI控制系统稳定性及控制设计。基于Nyquist稳定性判据分析比例系数K_(p)的稳定域,进一步采用等效开环传递函数分析积分增益K_(i)的稳定域,获得时延上界依赖型PI控制器参数稳定域。基于参数稳定域设计某涡扇发动机分布式控制系统的时延PI控制器,并进行了数字仿真。结果表明:在时延上界为0.3 s时,基于参数稳定域设计的PI控制器可保证被控系统的稳定性,系统无稳态误差,转速控制系统超调量不超过0.38%;反之,基于控制器参数非稳定域设计的控制器使被控系统的性能显著恶化。 展开更多

关键词 分布式控制系统 时延pi控制 参数稳定域 Nyquist判据 等效开环传递函数 航空发动机

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