具有不完全微分的最优模糊PID控制器及其在智能人工腿中应用的仿真研究(英文) 被引量：6

1

作者 谭冠政 肖宏峰 王越超 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期462-466,共5页

提出了一种新的最优模糊PID控制器 ,它由两部分组成 ,即在线模糊推理机构和带有不完全微分的常规PID控制器 .在模糊推理机构中 ,引入了三个可调节因子xp,xi 和xd,其作用是进一步修改和优化模糊推理的结果 ,以使控制器对一个给定对象具... 提出了一种新的最优模糊PID控制器 ,它由两部分组成 ,即在线模糊推理机构和带有不完全微分的常规PID控制器 .在模糊推理机构中 ,引入了三个可调节因子xp,xi 和xd,其作用是进一步修改和优化模糊推理的结果 ,以使控制器对一个给定对象具有最优的控制效果 .可调节因子的最优值采用ITAE准则及Nelder和Mead提出的柔性多面体最优搜索算法加以确定 .这种PID控制器被用来控制由作者设计的智能人工腿中的一个直流电机 .仿真结果表明该控制器的设计是非常有效的 ,它可被用于控制各种不同的对象和过程 . 展开更多

关键词 不完全微分 最优模糊pid控制器 智能人工腿 仿真 柔性多面体搜索算法 机器人

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不完全微分型PID控制的神经元实现 被引量：3

2

作者 邱公伟 林瑞全 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期647-648,656,共3页

给出从不完全微分型 PID算法派生出的神经元 PID控制器 ,并利用 MATL AB/SIMU L INK仿真软件对该控制器在某隧道式炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明 ,不完全微分 PID控制的神经元实现不但具有不完全微分型

关键词 不完全微分型pid控制 神经元控制器 MATLAB SIMULINK 仿真

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基于RBF网络的微分先行PID控制器 被引量：5

3

作者 张静 《兵工自动化》 2007年第9期60-61,共2页

将微分先行PID控制算法和径向基函数(RBF)神经网络结合,提出基于RBF神经网络的微分先行PID控制器。其微分先行PID控制器直接对被控对象进行闭环控制,实现参数在线自调整。RBF结构神经网络则根据系统的运行状态,利用神经网络的自学习自... 将微分先行PID控制算法和径向基函数(RBF)神经网络结合,提出基于RBF神经网络的微分先行PID控制器。其微分先行PID控制器直接对被控对象进行闭环控制,实现参数在线自调整。RBF结构神经网络则根据系统的运行状态,利用神经网络的自学习自适应能力调节PID控制器参数的在线自整定,达到误差性能指标最优化。Matlab仿真表明,该控制方案不仅跟踪性能良好,而且抗干扰性较强,鲁棒性较好。 展开更多

关键词 RBF神经网络 微分先行 pid控制 参数自整定

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发动机可变气门正时阀的微分先行的PID控制算法 被引量：5

4

作者 陈智君 袁强 赵禹涵 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2019年第4期518-524,共7页

为优化发动机可变气门正时(VVT)阀原有的控制,提出了微分先行的比例积分微分(PID)控制算法。分析了VVT阀的工作原理与机械结构,测定了VVT阀的关键参数。建立了数学模型与Simulink仿真模型,借助于Matlab/Simulink平台。用实机平台与仿真... 为优化发动机可变气门正时(VVT)阀原有的控制,提出了微分先行的比例积分微分(PID)控制算法。分析了VVT阀的工作原理与机械结构,测定了VVT阀的关键参数。建立了数学模型与Simulink仿真模型,借助于Matlab/Simulink平台。用实机平台与仿真平台,验证所提出的控制算法。结果表明:在VVT阀控制中,面对目标期望值的波动,与传统PID算法相比,在阶跃测试时,微分先行PID算法超调量降低0.8%,静态误差降低0.15%;在追踪测试时,其超调量降低1%,静态误差降低0.15%。因此,本算法完成了对VVT阀的优化控制。 展开更多

关键词 汽车 发动机 可变气门正时阀(variable valve timing VVT) Simulink仿真建模 比例积分微分(pid) 微先行pid控制 实机验证模型

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不完全微分PID控制自动调速系统仿真

5

作者 张士军 姚齐国 《水电能源科学》 2000年第2期44-46,共3页

自动调速系统是应用较为广泛的电力拖动自控系统 .根据其物理系统建立数学模型 ,利用科学与工程计算工具 MATLAB所提供的 SIMULINK进行动态建模 ,在计算机上进行仿真实验 ,对于设计、调试各种新型调速系统具有开放性强、结构易修改。

关键词 自动控制 调速系统 不完全微分pid 电力拖动

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惯性稳定平台的扰动观测器/不完全微分PID复合控制 被引量：8

6

作者 钟婧佳 杨功流 +1 位作者 王汀 于沛 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期72-77,共6页

为提高惯性稳定平台控制系统的稳态性能,提出了一种扰动观测器与不完全微分PID相结合的复合控制算法。利用扰动观测器将控制系统中存在的外部扰动观测出来并补偿到原系统中,在增强系统扰动抑制能力、提高鲁棒性的同时,提高系统稳定精度... 为提高惯性稳定平台控制系统的稳态性能,提出了一种扰动观测器与不完全微分PID相结合的复合控制算法。利用扰动观测器将控制系统中存在的外部扰动观测出来并补偿到原系统中,在增强系统扰动抑制能力、提高鲁棒性的同时,提高系统稳定精度。仿真结果表明:扰动观测器/不完全微分PID复合控制算法可显著改善惯性稳定平台的稳态性能,对比于常规PID校正方法,复合控制方法不仅提高了系统的响应速度,而且显著提高系统的扰动抑制能力,提高稳定精度。 展开更多

关键词 惯性稳定平台 扰动观测器 不完全微分pid 扰动抑制

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基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统设计 被引量：7

7

作者 熊中刚 刘小雍 +3 位作者 贺娟 邹江 许宁 李青 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期173-178,共6页

为提高平地机行走作业速度的控制性能,协调解决外界干扰信号对系统造成的影响以及行走作业速度精度滞后和不稳定性问题、将一阶惯性环节加入模糊自适应PID控制器的微分环节中,采用单片机作为行走作业速度的控制中心,提出了基于不完全微... 为提高平地机行走作业速度的控制性能,协调解决外界干扰信号对系统造成的影响以及行走作业速度精度滞后和不稳定性问题、将一阶惯性环节加入模糊自适应PID控制器的微分环节中,采用单片机作为行走作业速度的控制中心,提出了基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统.最后通过Matlab的Simulink仿真软件,分别将不带PID控制、PID控制和不完全微分模糊自适应PID控制3种方式用于对人为给定速度干扰信号的控制仿真测试,验证了不完全微分模糊自适应PID算法的有效性和可靠性. 展开更多

关键词 平地机 速度优化控制 不完全微分 pid算法 模糊自适应

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基于PLC的火力发电机组主汽温微分先行控制器 被引量：9

8

作者 侯树文 王永梅 +1 位作者 肖慧文 徐芳茹 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期140-144,共5页

针对火力发电机组锅炉主汽温的非线性、多变量、多扰动、大滞后等特性,将基本PID控制器、微分先行PID控制器和模糊PID控制器应用于锅炉主汽温控制系统,并分别在仿真平台Matlab的仿真环境Simu- link下进行了仿真。仿真结果表明,微分先行... 针对火力发电机组锅炉主汽温的非线性、多变量、多扰动、大滞后等特性,将基本PID控制器、微分先行PID控制器和模糊PID控制器应用于锅炉主汽温控制系统,并分别在仿真平台Matlab的仿真环境Simu- link下进行了仿真。仿真结果表明,微分先行PID控制器缩短了滞后时间,减小了超调量,其控制性能和动态特性与模糊PID控制器相一致。与基本PID控制器相比,具有更好的控制性能和动态特性;与模糊PID控制器相比,具有更简单控制结构和更高的可靠性。同时,实现了主汽温微分先行PID控制器基于PLC的程序设计。 展开更多

关键词 主汽温 微分先行控制器 pid控制器 模糊 PLC 火力发电 锅炉

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基于单片机的熏蒸温度微分先行控制器

9

作者 赵爱玲 张海峰 侯君 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期377-380,共4页

针对熏蒸蒸汽温度的非线性、大滞后等特性,设计了一种基于单片机的温度控制系统,将微分先行PID算法与PWM技术相结合应用于熏蒸蒸汽温度控制系统,缩短了滞后时间,减小了超调量.测试结果表明微分先行PID控制比常规PID控制效果要好,系统具... 针对熏蒸蒸汽温度的非线性、大滞后等特性,设计了一种基于单片机的温度控制系统,将微分先行PID算法与PWM技术相结合应用于熏蒸蒸汽温度控制系统,缩短了滞后时间,减小了超调量.测试结果表明微分先行PID控制比常规PID控制效果要好,系统具有较好的控制性能和动态性能,控制系统工作稳定可靠,所采用的电路和程序具有较好的通用性和可移植性. 展开更多

关键词 单片机 温度控制 微分先行pid控制 PWM

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果园管道喷雾系统药液压力的自整定模糊PID控制 被引量：32

10

作者 宋淑然 阮耀灿 +2 位作者 洪添胜 代秋芳 张丞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期157-161,共5页

果园管道喷药系统具有非线性、大时滞特性,且管道中药液的压力随喷嘴数目变化而波动。为此,对管道中药液压力采用了带变速积分、微分先行优化算子的自整定模糊PID控制。根据管道中压力的实际值与设定值间的误差及误差变化趋势,在线调整... 果园管道喷药系统具有非线性、大时滞特性,且管道中药液的压力随喷嘴数目变化而波动。为此,对管道中药液压力采用了带变速积分、微分先行优化算子的自整定模糊PID控制。根据管道中压力的实际值与设定值间的误差及误差变化趋势,在线调整模糊PID的参数,经带有变速积分、微分先行优化算子的增量式PID算法计算,获得控制量以控制管道中药液的压力。试验结果表明:采用这种控制方法,与不使用自整定模糊PID参数的变速积分、微分先行PID控制相比,管道中压力响应的上升时间缩短18.42%,调整时间缩短12.56%,最大超调量减小4.43%,误差减小50%。该控制方法能满足果园管道喷雾系统中对压力控制的要求。 展开更多

关键词 果园 管道 喷雾 压力控制 自整定模糊pid 变速积分 微分先行

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金属带式CVT速比的改进PID控制 被引量：7

11

作者 邹乃威 王庆年 +3 位作者 刘金刚 张友坤 于晶 贾元华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期29-33,共5页

针对无级变速器（CVT）常规速比控制器的局限性，提出了一种既能满足大规模生产要求，又具有广泛适应性的改进PID速比控制算法。通过分析经典PID控制器原理，确定了该控制器的优点和局限性。为了保留经典PID控制器的优点，同时克服其局... 针对无级变速器（CVT）常规速比控制器的局限性，提出了一种既能满足大规模生产要求，又具有广泛适应性的改进PID速比控制算法。通过分析经典PID控制器原理，确定了该控制器的优点和局限性。为了保留经典PID控制器的优点，同时克服其局限性，在经典PID控制算法的基础上加入了积分分离和微分先行的控制环节，改进后的控制器能有效避免偏差的累积和目标速比阶跃变化等影响，使车辆能够适应多变的交通条件。设计了速比跟踪试验，目标速比以30S为周期在最大和最小速比（2.5～0.4）之间阶跃变化，用以上2种控制器分别对目标速比跟踪。试验结果证明：改进PID比经典PID速比控制器的响应速度显著提高，而且有效地避免了超调的发生。 展开更多

关键词 无级变速器 pid控制 积分分离 微分先行

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轮对标定试验台先进PID压力控制的研究和应用 被引量：1

12

作者 张一文 高宏力 +1 位作者 黄晓蓉 毛润 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第8期153-155,159,共4页

测力轮对标定试验台主要功能在于垂、横和纵三个方向液压加载力的实现,由于液压系统的非线性、其它方向力和机械结构带来的扰动性,严重影响液压加载过程。在常规PID控制算法的基础之上,综合了积分分离PID控制算法和不完全微分PID控制算... 测力轮对标定试验台主要功能在于垂、横和纵三个方向液压加载力的实现,由于液压系统的非线性、其它方向力和机械结构带来的扰动性,严重影响液压加载过程。在常规PID控制算法的基础之上,综合了积分分离PID控制算法和不完全微分PID控制算法这两种改进PID控制算法,并将改进后的控制算法应用在测力轮对标定试验台的液压加载系统中。试验结果表明,该控制算法能够改善系统的动态性能和稳态精度,同时对于减少超调量、加快响应速度都有很好的促进作用。 展开更多

关键词 pid控制算法 积分分离 不完全微分 液压加载 测力轮对

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一种有效的高速攻击型无人机二自由度PID控制 被引量：2

13

作者 耿峰 祝小平 +1 位作者 周洲 孟俊生 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-7,共7页

高速攻击型无人机的飞行控制系统需要具有最佳的指令跟踪性能、干扰抑制性能和鲁棒性,而传统单自由度PID控制技术只有1组PID参数,无法同时满足上述设计要求,针对这一问题,采用给定值滤波器型二自由度微分先行PID控制技术。通过利用基于... 高速攻击型无人机的飞行控制系统需要具有最佳的指令跟踪性能、干扰抑制性能和鲁棒性,而传统单自由度PID控制技术只有1组PID参数,无法同时满足上述设计要求,针对这一问题,采用给定值滤波器型二自由度微分先行PID控制技术。通过利用基于改进的粒子群优化算法的H∞参数整定方法进行微分先行PID控制器设计,保证系统"干扰抑制性能及鲁棒性最佳",通过调节二自由度化系数(给定值滤波器设计),确保系统"指令跟踪性能最佳"。以俯仰控制回路设计为例,经仿真与对比研究,结果表明,该控制技术克服了单自由度PID控制技术的不足,控制回路的控制品质满足设计要求。 展开更多

关键词 约束最优化 自由度(力学) 扰动抑制 飞行控制系统 纵向控制 多目标优化 粒子群 优化 鲁棒性(控制系统) 示意图 无人机 微分先行 pid控制

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基于Smith预估补偿的网络控制系统仿真研究 被引量：6

14

作者 张海涛 李珍 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第8期243-245,共3页

针对网络控制系统中前向通道和反馈通道同时存在随机延迟的问题,提出了一种基于神经元控制器的Smith预估器的设计方案。利用根轨迹法分析了随机延迟对网络控制系统稳定性的影响。结合不完全微分先行PID控制算法,建立了Smith预估模型,在... 针对网络控制系统中前向通道和反馈通道同时存在随机延迟的问题,提出了一种基于神经元控制器的Smith预估器的设计方案。利用根轨迹法分析了随机延迟对网络控制系统稳定性的影响。结合不完全微分先行PID控制算法,建立了Smith预估模型,在模型不完全匹配的情况下得到较好的控制性能。以直流电机为被控对象进行仿真研究,仿真结果表明该方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 SMITH预估控制 不完全微分先行pid

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磁悬浮电主轴的模糊控制策略研究 被引量：3

15

作者 赵静 谢振宇 +1 位作者 杨红进 王晓 《机床与液压》 北大核心 2015年第17期1-6,共6页

建立了五自由度磁悬浮电主轴试验系统,利用MATLAB工具箱分别仿真分析了模糊自适应PID和不完全微分PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,分别编写了模糊自适应PID和不完全微分PID控制软... 建立了五自由度磁悬浮电主轴试验系统,利用MATLAB工具箱分别仿真分析了模糊自适应PID和不完全微分PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,分别编写了模糊自适应PID和不完全微分PID控制软件,完成了系统的高速旋转试验,对磁悬浮电主轴在两种控制策略下的同频振动和回转精度进行了对比研究。研究结果表明,采用模糊自适应PID控制策略可以提高磁悬浮电主轴的稳定性和回转精度。 展开更多

关键词 电主轴 磁悬浮轴承 模糊自适应pid 不完全微分pid

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一种用于冲击性负荷的动态无功功率补偿方法 被引量：2

16

作者 赵强松 崔丹丹 +1 位作者 彭喜英 韩亚丽 《工矿自动化》 北大核心 2015年第7期68-72,共5页

针对冲击性负荷造成的供电系统功率因数低、电压跌落和闪变等电能质量问题,提出了一种快速晶闸管投切电容器动态无功补偿方法。该方法采用基于改进瞬时无功理论的无功电流检测算法和新型不完全微分PID控制算法对冲击性负荷进行快速无功... 针对冲击性负荷造成的供电系统功率因数低、电压跌落和闪变等电能质量问题,提出了一种快速晶闸管投切电容器动态无功补偿方法。该方法采用基于改进瞬时无功理论的无功电流检测算法和新型不完全微分PID控制算法对冲击性负荷进行快速无功补偿。实验结果表明,该方法不仅可以提高系统功率因数,而且可以稳定变压器输出端电压,增强系统的控制精度和响应速度。 展开更多

关键词 冲击性负荷 动态无功补偿 瞬时无功理论 不完全微分pid控制

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基于虚拟仪器的PCR芯片智能温控系统开发 被引量：2

17

作者 李丽娜 柳洪义 许时扬 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第5期1223-1227,1298,共6页

采用检测电路与加热电路分时交替工作的方式,利用精密恒流源以电阻值测温度值。采用基于模糊切换的Bang-Bang控制、自适应模糊控制、微分先行PID控制相结合的分段复合控制策略,应用虚拟仪器技术,开发了PCR芯片智能温度控制系统。实验结... 采用检测电路与加热电路分时交替工作的方式,利用精密恒流源以电阻值测温度值。采用基于模糊切换的Bang-Bang控制、自适应模糊控制、微分先行PID控制相结合的分段复合控制策略,应用虚拟仪器技术,开发了PCR芯片智能温度控制系统。实验结果表明,此温度控制系统可对被控对象进行精确有效的控制,充分满足了使用要求。 展开更多

关键词 聚合酶反应 虚拟仪器 恒流源 自适应模糊控制 微分先行pid控制 模糊切换

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第四代篦冷机刮板速度控制器设计 被引量：2

18

作者 冯烨 熊瑞平 +1 位作者 张志会 金成毅 《机床与液压》 北大核心 2011年第19期75-77,125,共4页

针对篦冷机刮板速度控制的高要求,为简化免疫单神经元PID控制器中人工免疫反馈的参数选择,从改变PID控制器结构的角度出发,将改进的积分分离和不完全微分PID与人工免疫调节增益的单神经元算法结合构成新的控制器。利用Matlab仿真软件对... 针对篦冷机刮板速度控制的高要求,为简化免疫单神经元PID控制器中人工免疫反馈的参数选择,从改变PID控制器结构的角度出发,将改进的积分分离和不完全微分PID与人工免疫调节增益的单神经元算法结合构成新的控制器。利用Matlab仿真软件对该控制器在篦冷机刮板速度控制中的应用进行仿真分析。结果表明,这种新的控制器学习速度快,动态响应时间短,具有较强的自适应性和鲁棒性,其控制性能优于免疫单神经元传统PID控制器。 展开更多

关键词 篦冷机 改进的积分分离pid 不完全微分pid 人工免疫

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相间功率控制器改善暂态稳定性的研究 被引量：4

19

作者 李娟 郑明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期11-15,56,共6页

相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)接入互联系统中对稳定性有一定的影响。基于IPC元件参数与功率之间的关系,通过简单系统的功角曲线分析了调节IPC元件参数改善系统暂态稳定性的机理。基于IPC的端口电压与电流的关系,说... 相间功率控制器(Interphase Power Controller,IPC)接入互联系统中对稳定性有一定的影响。基于IPC元件参数与功率之间的关系,通过简单系统的功角曲线分析了调节IPC元件参数改善系统暂态稳定性的机理。基于IPC的端口电压与电流的关系,说明IPC是电压控制的电流源,据此设计了功率和电流双回路可控相间功率控制器(Thyristor Controlled Interphase Power Controller,TCIPC)的控制系统。以电流作为TCIPC晶闸管的同步信号,将线路电流和有功功率的期望值作为IPC控制器的参考信号,设计了不完全微分PID控制模型。仿真结果表明:在系统发生扰动的情况下,通过设计的控制器能较好地调节TCIPC电感参数,从而有效地控制联络线的传输功率,改善带TCIPC互联系统的暂态稳定性。 展开更多

关键词 相间功率控制器 改善系统暂态稳定性 电压控制的电流源 控制系统 不完全微分pid控制

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双后驱智能车控制算法与优化策略研究 被引量：7

20

作者 张涛 裴金鑫 +1 位作者 钞朋飞 岳鹏飞 《控制工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期1671-1678,共8页

针对双后驱智能车在传统PID算法下,难以适应弯道曲率变化较大的复杂路况问题,提出一种基于二次曲线的不完全微分PID控制算法。首先,搭建稳定的智能车系统的硬件结构和整体程序框架;然后,测试离散在不同曲率弯道的PID数据点,利用MATLAB... 针对双后驱智能车在传统PID算法下,难以适应弯道曲率变化较大的复杂路况问题,提出一种基于二次曲线的不完全微分PID控制算法。首先,搭建稳定的智能车系统的硬件结构和整体程序框架;然后,测试离散在不同曲率弯道的PID数据点,利用MATLAB拟合成二次曲线形式作为系统的PID参数函数;并结合不完全微分的控制策略,消除微分信号的高频干扰;最后,对前轮转向和后轮双电机差速配合提出了优化控制策略。实验结果表明,该控制策略的小车适应性和鲁棒性强,过弯平滑,具备全程高速的运行要求。 展开更多

关键词 双后驱智能车 二次曲线 pid 不完全微分 差速配合

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