FCS165现场总线控制系统实际微分PID控制器的设计 被引量：4

1

作者 叶智 李晓博 +3 位作者 康毅 马乐 杨新民 高海东 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第8期38-40,共3页

在分析PID控制器设计常用的理想微分PID控制算法和实际微分PID控制算法的基础上,选择实际微分PID控制算法用于FCS165现场总线控制系统,并给出了抗积分饱和无扰动切换的方案。经长期测试和实际运行表明,实际微分PID控制算法控制效果较好。

关键词 FCS165现场总线控制系统 pid控制器 控制算法 实际微分pid抗积分饱和 无扰动切换

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基于改进PID的CVT速比控制器设计 被引量：2

2

作者 王成 李冰怡 +1 位作者 林辉 董善 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第8期34-36,共3页

针对常规PID速比控制器在无级变速器(CVT)速比控制过程中存在的稳定性差、反应慢等问题,对其积分项和微分项分别采用抗积分饱和及不完全微分进行改进,设计了改进PID速比控制器。设计了CVT速比控制仿真模型,仿真模型中速比控制器子模型... 针对常规PID速比控制器在无级变速器(CVT)速比控制过程中存在的稳定性差、反应慢等问题,对其积分项和微分项分别采用抗积分饱和及不完全微分进行改进,设计了改进PID速比控制器。设计了CVT速比控制仿真模型,仿真模型中速比控制器子模型分别采用常规PID速比控制器和改进PID速比控制器,在Simulink环境下进行了阶跃速比跟踪对比仿真试验。试验结果表明,改进PID速比控制器与常规PID速比控制器相比能够使CVT速比控制过程的超调量减小、反应速度加快、振荡次数减少,CVT实际速比对目标速比跟踪良好,系统的稳态特性和动态特性得到改善。 展开更多

关键词 无级变速器 速比控制器 抗积分饱和 不完全微分

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电动变载荷加载系统的建模及线性自抗扰控制 被引量：2

3

作者 刘福才 赵旭 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2020年第7期716-723,共8页

在Qt Creator 4.3.1的开发环境下,采用C++语言进行程序开发,设计了一种电动变载荷摩擦磨损试验机,期望能克服电动变载荷加载系统中存在的强扰动、强耦合、高度非线性化和不确定性等因素,提高电动变载荷加载系统的控制效果。提出了一种... 在Qt Creator 4.3.1的开发环境下,采用C++语言进行程序开发,设计了一种电动变载荷摩擦磨损试验机,期望能克服电动变载荷加载系统中存在的强扰动、强耦合、高度非线性化和不确定性等因素,提高电动变载荷加载系统的控制效果。提出了一种相比于自抗扰控制器(ADRC)参数减少、控制效果并未受太大影响的更加线性化、带宽化、易于在实际工程应用实现的线性自抗扰控制器(LADRC)方法,并设计扩张状态观测器进行干扰补偿,实现加载压力的实时控制。选取恒值加载、正弦波加载、锯齿波加载3种典型信号,分别进行空载及加载试验,通过LADRC与比例-积分-微分(PID)控制效果进行对比,试验结果表明,在LADRC控制下,电动加载系统响应速度快,控制精度高,抗干扰能力强。 展开更多

关键词 电动变载荷加载系统 微重力 试验载荷控制 线性自抗扰控制器(LADRC) 比例-积分-微分(pid)

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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

4

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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基于改进模糊PID的轮式机器人速度控制器设计 被引量：6

5

作者 王鑫 刘怡明 +2 位作者 王明明 孙晓云 陈勇 《河北科技大学学报》 CAS 2020年第1期50-57,共8页

针对轮式机器人在行走过程中存在速度平衡超调较大与调节时间较长、速度平衡效果较差的问题,采用Matlab/Simulink与Carsim仿真软件建立轮式机器人四轮差速运动模型,对于无刷直流电机(BLDCM)系统,在原有模糊PID的基础上,结合抗积分饱和... 针对轮式机器人在行走过程中存在速度平衡超调较大与调节时间较长、速度平衡效果较差的问题,采用Matlab/Simulink与Carsim仿真软件建立轮式机器人四轮差速运动模型,对于无刷直流电机(BLDCM)系统,在原有模糊PID的基础上,结合抗积分饱和算法与变速积分算法,提出一种改进模糊PID控制的调速方法。仿真结果表明,通过抗积分饱和与变速积分算法改进后的模糊PID控制器与传统模糊PID控制器相比,在机器人速度平衡控制过程中,超调降低30%,调节时间降低33%,具有速度响应时间短、速度响应曲线波动小的优点。搭建了轮式机器人实验验证平台,实验结果表明,改进后的模糊PID控制调速方法的速度响应快,满足轮式机器人速度控制需求。所提设计可为轮式机器人速度稳定系统调试提供理论指导,并可应用于以速度调控为主导的控制系统。 展开更多

关键词 机器人控制 轮式机器人 抗积分饱和 变速积分 模糊pid

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一类输入有约束线性系统的数据驱动PID控制器设计

6

作者 姜宏艳 邢海娜 +1 位作者 王功明 袁德成 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第5期613-619,共7页

针对一类输入受限的线性系统,提出具有适应输入约束和抗积分饱和性能的数据驱动PID控制器改进设计方法。采用虚拟参考迭代整定法,应用递归最小二乘辨识算法在线计算PID参数。当输入有约束时,计算的控制器输出超过这个限制条件可能导致... 针对一类输入受限的线性系统,提出具有适应输入约束和抗积分饱和性能的数据驱动PID控制器改进设计方法。采用虚拟参考迭代整定法,应用递归最小二乘辨识算法在线计算PID参数。当输入有约束时,计算的控制器输出超过这个限制条件可能导致性能下降甚至出现稳定性问题,同时PID算法中的积分作用也可能出现饱和现象。改进的方法基于输入-输出观测数据和输入约束信息,在PID控制环节后串联一个类似抗积分饱和的环节,适应控制器输出过大需要限定的客观要求。通过控制器结构设计和仿真,演示了改进方法的有效性。 展开更多

关键词 输入受限线性系统 虚拟参考迭代整定法 递归最小二乘 pid控制器 抗积分饱和

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基于前馈PID和LADRC串级控制的四旋翼导航方法 被引量：1

7

作者 马娅婕 刘国庆 卢少武 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第2期164-174,共11页

为了改善四旋翼的航线跟踪能力,提出一种基于前馈比例积分微分(PID)和线性自抗扰控制(LADRC)的四旋翼导航算法。该算法建立导航坐标系并将无人机导航分解为航向角、航向速度和偏航位置控制,并采用串级控制提高控制精度,针对系统模型有... 为了改善四旋翼的航线跟踪能力,提出一种基于前馈比例积分微分(PID)和线性自抗扰控制(LADRC)的四旋翼导航算法。该算法建立导航坐标系并将无人机导航分解为航向角、航向速度和偏航位置控制,并采用串级控制提高控制精度,针对系统模型有扰动和有耦合的环节采用LADRC控制,并针对曲线航线的航线跟踪有误差,位置环采用前馈PID控制。仿真和实验结果表明,基于前馈PID和LADRC的串级控制算法相对串级PID控制算法,能消除曲线导航的跟踪误差,降低位置控制误差对曲线跟踪的影响,并有更强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 航线跟踪 串级控制 前馈比例积分微分(pid) 线性自抗扰控制(LADRC)

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应用于半导体激光器的高精度温控系统设计 被引量：3

8

作者 叶茂 杜恩斯 +1 位作者 王秋玮 赵毅强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期67-77,共11页

面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采... 面向半导体激光器温控系统的高精度、高速与高集成化的需求,设计了一款高精度、快速响应、高集成化、低成本的数模混合架构温控系统。该系统以FPGA为控制核心,硬件部分包括由三线制惠斯通电桥、仪表放大器、模数转换器组成的温度信号采集与调理模块,全桥降压电路驱动模块,热电制冷器模块等。针对热敏电阻和电桥的非线性误差,提出了一种可变控温零点的温度信号调理方法,该方法基于迭代与多目标最优化算法,提高了控温精度,同时降低了仪表放大器与模数转换器的指标要求,从而降低了系统成本。针对温度滞后大、延迟高的特点,控温策略采用了抗饱和积分的PID(AWPID)自动控制方法,从而降低超调,加快收敛速度。测试结果表明,该温控系统在-45~75℃的温度范围内,实现了±0.02℃的控温精度,相较于固定控温零点的温控系统最大0.1951℃的控温精度提高了89.7%。与传统PID控制算法相比,AWPID控制算法将超调从9.13%降低到1.5%,将稳定时间从41 s降低到30 s。稳定性测试表明,该温控系统能够在长时间内保持±0.02℃的控温精度,满足稳定性要求。该系统具有高精度、快速响应、高集成化、低成本的特点,为半导体激光器的复杂应用场景提供了高精度的温度保障。 展开更多

关键词 半导体激光器 高精度温度控制 可变控温零点 最优化算法 抗饱和积分pid

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用于紫外光谱仪的探测器温度控制系统 被引量：2

9

作者 蒋雪 侯汉 +1 位作者 马庆军 林冠宇 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期209-216,共8页

为了降低探测器的噪声与暗电流,使光谱仪的CMOS探测器能获得更准确的光谱曲线,设计了探测器温度控制系统。本系统核心采用基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的增量式比例-积分-微分(PID)控制算法。在传统控制算法的基础上,增加了抗积分饱... 为了降低探测器的噪声与暗电流,使光谱仪的CMOS探测器能获得更准确的光谱曲线,设计了探测器温度控制系统。本系统核心采用基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的增量式比例-积分-微分(PID)控制算法。在传统控制算法的基础上,增加了抗积分饱和控制,并且在PID算法的前端增加了对目标值的过渡过程。该系统在实现探测器温度变化速率可控的同时,也解决了超调过大的问题。多次整机环境实验结果表明:在轨环境温度条件下,40°C温差范围内该系统可以控制探测器以指定温变速率(4.5±0.05)°C/min达到任意温度;并且可在该温度下稳定工作;温度变化范围为±0.1°C。相比于传统模拟PID控制方法,其具有灵活度高,稳定性强等优点。当制冷到−10°C时,探测器的噪声得到了有效抑制。 展开更多

关键词 增量式pid算法 抗积分饱和 输入过渡过程 噪声

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自走式宽幅作业平台自适应调平系统研究 被引量：1

10

作者 徐志刚 闫洪峰 +3 位作者 李蓉萱 李法镰 邓育荣 陈度 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期116-124,185,共10页

为了提升自走式宽幅作业平台行走作业时的稳定性和安全性,以自走式宽幅作业平台为研究对象,设计了基于四点液压主动悬架的自适应全向调平系统。采用LUDV负载敏感技术以提高液压系统控制性能,实现四点式悬架液压系统中多负载并行工况下... 为了提升自走式宽幅作业平台行走作业时的稳定性和安全性,以自走式宽幅作业平台为研究对象,设计了基于四点液压主动悬架的自适应全向调平系统。采用LUDV负载敏感技术以提高液压系统控制性能,实现四点式悬架液压系统中多负载并行工况下的同步控制。采用多传感器实时感知作业平台姿态,结合“追中调平”和“防虚腿”的控制策略,采用抗饱和积分的双环PID算法计算并输出控制信号,并与悬架油缸保护逻辑算法和防虚腿逻辑算法的输出结果进行校对,最终以控制悬架油缸实现作业平台姿态的实时全向调整。为测试LUDV负载敏感技术在四点液压主动悬架中的有效性,在AMESim中建立了悬架系统仿真模型并开展了试验。试验结果表明,在同开度不同负载的情况下,各柱塞缸最大行程偏差为19.51 mm,最大偏差率为6.27%。为说明各执行器的流量与负载无关,在不同负载且开度控制信号比例为1:1.35:1.71:2.07的条件下,柱塞缸的运动行程比例偏差为1:1.35:1.71:1.92,说明各执行器的流量与负载无关且同步性良好,证明LUDV负载敏感技术对四点液压主动悬架的有效性。在实车试验中,静态试验结果表明系统可以将车身倾角收敛在0.5°以内,动态试验结果表明自适应调平系统在平台横行和纵行的状态下分别使车身最大倾角降低58.0%和55.4%,并避免了虚腿现象发生,能够有效提高作业时的稳定性与安全性。 展开更多

关键词 自走式宽幅作业平台 自适应调平 主动悬架 AMESIM仿真 抗饱和积分pid

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用于TDLAS甲烷检测的激光器电流驱动与温控系统 被引量：3

11

作者 姜建国 赵宇 刘松斌 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期53-60,共8页

为了满足激光器在甲烷气体检测中对输出波长稳定的需求,自主设计以STM32F103RCT6为微处理器核心的电流驱动系统和温控系统,包括信号发生电路、滤波电路、温度采集与控制电路等,运用信号发生芯片生成锯齿扫频信号、正弦调制信号、直流偏... 为了满足激光器在甲烷气体检测中对输出波长稳定的需求,自主设计以STM32F103RCT6为微处理器核心的电流驱动系统和温控系统,包括信号发生电路、滤波电路、温度采集与控制电路等,运用信号发生芯片生成锯齿扫频信号、正弦调制信号、直流偏置信号,把他们叠加作为激光器注入电流,同时对激光器整体构建二级制冷系统,通过温度和电流的调谐使激光器发出的波长在甲烷气体吸收峰1 653.72nm附近扫描,以使气体充分吸收。经验证,整个系统工作稳定,可持续工作时间超过36h,温度误差为±0.008℃,电流驱动误差≤0.09mA,波长误差在千分位,满足设计需求。 展开更多

关键词 激光器 电流驱动 温控系统 抗积分饱和pid

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磁悬浮球系统控制器的分析设计 被引量：9

12

作者 张占军 林小玲 《机电工程》 CAS 2007年第1期19-21,共3页

从磁悬浮球的物理模型出发,建立了磁悬浮球系统的线性化数学模型,在模型分析的基础上,对控制策略进行了分析与研究。重点介绍了通过积分分离和微分先行两种方法对PID控制器进行优化设计的方案。仿真研究表明,所设计的控制器较好地满足... 从磁悬浮球的物理模型出发,建立了磁悬浮球系统的线性化数学模型,在模型分析的基础上,对控制策略进行了分析与研究。重点介绍了通过积分分离和微分先行两种方法对PID控制器进行优化设计的方案。仿真研究表明,所设计的控制器较好地满足了系统的要求。 展开更多

关键词 磁悬浮球 pid控制 积分饱和 微分先行

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