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模糊自整定PID航向控制算法优化及其性能评判 被引量:8
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作者 梅强 李丽娜 +2 位作者 陈国权 蒋娇 马峰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1055-1059,共5页
针对PID航向控制算法初始值选择的合理性对控制器性能所起的重要作用,文章通过建立PID航向控制算法的Kp、Ki和Kd初始值计算模型,实现对模糊自整定PID航向控制算法的优化;基于智能化SIHC仿真研究平台,全面测试了优化的航向控制算法性能,... 针对PID航向控制算法初始值选择的合理性对控制器性能所起的重要作用,文章通过建立PID航向控制算法的Kp、Ki和Kd初始值计算模型,实现对模糊自整定PID航向控制算法的优化;基于智能化SIHC仿真研究平台,全面测试了优化的航向控制算法性能,并利用改进的航向跟踪及保持性能评判算法定量评判了航向控制算法的性能。测试结果表明,优化后的模糊自整定PID航向控制算法具备自动根据环境条件和船舶操纵特性确定PID初始值的能力,算法的实用性及适应性得到提升。 展开更多
关键词 模糊自整定pid航向控制 SIHC仿真研究平台 性能评判 算法优化
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选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法
2
作者 陶亚东 赵乐 陈凡 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期931-936,共6页
跳汰机排料系统具有显著的非线性特征,参数间耦合关系复杂,难以通过简单的数学模型控制其排料过程,故排料量实际变化存在明显的时间延迟。为应对上述情况,提出选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法。根据跳汰机排料系统组成情况,设... 跳汰机排料系统具有显著的非线性特征,参数间耦合关系复杂,难以通过简单的数学模型控制其排料过程,故排料量实际变化存在明显的时间延迟。为应对上述情况,提出选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法。根据跳汰机排料系统组成情况,设计齿轮和齿条结构,再结合针对性的受力分析,设计模糊串级PID控制器,从而完成对模糊规则库与控制参数的自整定运算,实现跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法的设计。实验结果表明,基于模糊串级PID原则实施控制,可以结合煤料粒度与密度调节给料速度,实现了以数学模型控制跳汰机排料过程的初衷。 展开更多
关键词 跳汰机 量排料 模糊串级pid控制 系统受力 参数自整 数学模型
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模糊自整定PID的液压马达驱动机床主轴速度控制研究 被引量:6
3
作者 赵鹏展 郭鹏远 黄贵川 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期111-114,118,共5页
液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压... 液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压马达驱动机床主轴系统模型简图,建立了液压马达驱动机床主轴系统数学模型。对传统PID控制器参数,用模糊控制器进行实时整定,开发了模糊自整定PID控制器。最后,采用MATLAB对液压马达驱动机床主轴系统进行仿真。同时,与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用模糊自整定PID控制器的液压马达驱动机床主轴转速超调量小,具有更快的响应时间,跟踪精度高,同时系统能耗减少20%左右;即使受到较大随机干扰,模糊自整定PID控制器也能快速消除干扰,使机床主轴转速处于受控状态。采用模糊自整定PID控制器可以有效提高液压马达驱动机床主轴系统的动态稳定性以及抗干扰能力。 展开更多
关键词 模糊自 pid控制 液压马达 机床主轴
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脉冲神经膜系统结合改进遗传算法的PID参数整定方法
4
作者 许家昌 余东亮 苏树智 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第4期60-70,共11页
针对应用智能优化算法寻优比例积分微分(PID)控制参数的过程中存在超调量大且调节时间可缩小的问题,提出一种改进遗传算法(GA),并加入脉冲神经膜系统(SNPS)的优化算法(IGAESNP),应用于四旋翼无人机的PID控制参数整定。首先利用拉丁超抽... 针对应用智能优化算法寻优比例积分微分(PID)控制参数的过程中存在超调量大且调节时间可缩小的问题,提出一种改进遗传算法(GA),并加入脉冲神经膜系统(SNPS)的优化算法(IGAESNP),应用于四旋翼无人机的PID控制参数整定。首先利用拉丁超抽样法形成分布均匀的初始种群,设计动态变异率控制种群进化过程;其次结合SNPS进化步骤,种群个体以神经元的方式组织和迭代,将PID控制参数映射为标记个体的二进制序列;最后通过个体学习的方式调整种群输出二进制序列组的概率矩阵,得到最优PID参数组合。实验表明,IGAESNP在求解测试函数上,速度更快,精度稳定在10-6;在PID参数整定上,相比GA和经验法,IGAESNP更好地跟踪sin信号和阶跃信号,有效控制了超调量,缩短了调节时间,平衡了超调量和调节时间之间的矛盾,并且IGAESNP具有更强的稳定能力。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 pid参数 遗传算法 脉冲神经膜系统 姿态控制
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基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制研究 被引量:5
5
作者 陈翰文 徐巧玉 +1 位作者 徐恺 张正 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第3期371-381,共11页
针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用MATLAB/Sim... 针对凿岩机械臂的电液比例系统位置控制精度问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID的电液比例系统位置控制方法。首先,在AMESim中搭建了阀控非对称液压缸的电液比例系统简化模型,设置了各个模块的参数;然后,利用MATLAB/Simulink搭建了系统闭环控制模型,通过不断更新RBF网络模型并修正PID参数,实现了基于RBF神经网络整定PID的电液比例系统位置控制目的;结合AMESim搭建的电液比例系统模型和Simulink下搭建的控制器进行了联合仿真;最后,基于凿岩台车机械臂实验平台,进行了电液比例系统位置控制实验。仿真结果表明:在受到外部干扰的情况下,RBF神经网络整定PID控制系统能够在0.3 s内控制活塞杆重新运行至目标位置,平均响应时间为1.5 s,位置精度误差不超过5 mm。实验结果表明:与常规PID控制方法相比,RBF神经网络整定PID控制活塞杆位置精度误差降低了75%,位置精度误差在工程实际要求的10 mm范围以内,因此,RBF神经网络整定PID算法可以有效提高电液比例系统的位置控制精度,满足凿岩机械臂实际工作中对电液比例系统位置精度的控制要求。 展开更多
关键词 凿岩机械臂 径向基函数神经网络pid 电液比例系统位置控制精度 联合仿真 MATLAB/SIMULINK AMESIM
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跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制研究
6
作者 牛超 兰小进 +1 位作者 郭照鑫 何鹏 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期937-942,共6页
针对液压换向阀频繁启停引起的跳汰机自动排料系统排料不畅问题,提出了一种跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制方法。首先,分析跳汰机自动排料系统的工作特性,确定通过控制系统的液压换向阀能够控制床层厚度,并将床层厚度作为系... 针对液压换向阀频繁启停引起的跳汰机自动排料系统排料不畅问题,提出了一种跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制方法。首先,分析跳汰机自动排料系统的工作特性,确定通过控制系统的液压换向阀能够控制床层厚度,并将床层厚度作为系统控制参数;其次,设计模糊PID控制器对液压换向阀展开控制;最后,利用混沌优化算法对控制器展开参数整定,确保控制器的精度。实验结果表明,该方法对液压换向阀的控制效率较高、控制效果较好。 展开更多
关键词 跳汰机自动排料系统 液压转向阀 模糊pid控制 混沌优化算法 参数
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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
7
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 自整模糊pid 变速积分 微分先行
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模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究 被引量:35
8
作者 黄峰 汪岳峰 +1 位作者 顾军 周冰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第2期235-239,共5页
为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比... 为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小。系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值。 展开更多
关键词 温度控制 pid控制 模糊控制 参数自整 仿真 设计 控制 热像仪
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基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用 被引量:22
9
作者 段铁群 王萍 +1 位作者 黄宇辉 付国民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期348-351,共4页
根据恒压供气系统的使用情况,采用变频调速和模糊控制理论对PID的参数K_P、K_I和K_D进行在线自整定,自动控制空压机的投入台数及转速,实现自动恒压供气,达到高效节能的目的。结果表明,此系统能够根据供气设备及环境的变化做出最优决策。
关键词 变频调速 恒压供气系统 PLC 模糊自pid参数控制 模糊控制 动力设备
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基于参数自整定模糊PID的汽车纵向控制 被引量:14
10
作者 李以农 郑玲 +1 位作者 郝奕 刘建房 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2006年第1期22-26,共5页
在对汽车纵向动力学控制系统分析的基础上,探讨基于两车的纵向自动跟踪的控制问题.建立了两车跟随运动的二阶模型,并设计了加速/制动的逻辑切换规律.应用参数自整定模糊PID控制,对PID的3个参数进行调节,控制被控车与导航车的车间纵向相... 在对汽车纵向动力学控制系统分析的基础上,探讨基于两车的纵向自动跟踪的控制问题.建立了两车跟随运动的二阶模型,并设计了加速/制动的逻辑切换规律.应用参数自整定模糊PID控制,对PID的3个参数进行调节,控制被控车与导航车的车间纵向相对距离和纵向相对速度误差的变化范围,以达到汽车纵向控制的目的;利用小增益定理,得到了模糊PID控制系统的稳定性充分条件.仿真结果表明:该方法与一般模糊控制相比,减少了系统的超调量,增强了动态抗干扰能力,具有一定的鲁棒性,较好地解决了快速性和小超调之间的矛盾. 展开更多
关键词 汽车 动力学控制 纵向控制 参数自整 模糊pid
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基于FPGA的模糊自整定PID控制器的研究 被引量:23
11
作者 白瑞林 江吕锋 王建 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期833-837,共5页
提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先,借助Matlab系统仿真工具,优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后,进行控制器的VHDL分层设计,作为单一控制器芯片,重点编程实现和时序仿... 提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先,借助Matlab系统仿真工具,优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后,进行控制器的VHDL分层设计,作为单一控制器芯片,重点编程实现和时序仿真:模糊逻辑推理、模糊自整定PID算法、数据缓存和I/O接口控制。最后,在一个具体的FPGA芯片上实现该控制器,并在此基础上进行系统实验。实验结果表明:FPGA作为单一控制器实现模糊自整定PID控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活,且基本无须改动硬件,是实现单片或小系统智能控制策略的一种新的有效途径。 展开更多
关键词 VHDL FPGA 模糊推理 自整pid控制 分层设计
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模糊参数自整定PID控制算法在真空冶炼中的应用 被引量:9
12
作者 陈焰 张矿伟 +3 位作者 赵晓侠 戴永年 何宇翔 雷金辉 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期528-532,共5页
PID控制在工业控制中应用广泛,但在实际的工业生产中PID参数需要人工在线多次整定,耗时长、能耗高、效率低;整定过程影响产品质量、甚至不出产品。在用阶跃响应曲线法研究真空冶炼炉温度模型的基础上,设计了一种高精度参数模糊自整定PI... PID控制在工业控制中应用广泛,但在实际的工业生产中PID参数需要人工在线多次整定,耗时长、能耗高、效率低;整定过程影响产品质量、甚至不出产品。在用阶跃响应曲线法研究真空冶炼炉温度模型的基础上,设计了一种高精度参数模糊自整定PID控制器。经一次整定可获得较理想的PID参数。从2009年投入使用至今,结果表明:上升时间由原系统的80缩短到45 min;最大偏差减少了3/4;稳态误差由原系统的1.5%~2%降低到0.5%以下。PID参数整定克服了人为因素影响;参数整定及控制时间大为缩短;降低了能耗,提高了生产效率,提高了控制精度,保证了产品质量。 展开更多
关键词 模糊参数自整 pid控制 真空冶炼 对象特性 温度控制
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基于模糊自整定PID算法的压电柔性机械臂振动控制研究 被引量:27
13
作者 曹青松 周继惠 +1 位作者 黎林 叶兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期181-186,205,共7页
柔性臂运行过程中的振动降低了其定位和操作精度,不同控制算法时的柔性臂抑振效果也不相同。针对刚-柔-电耦合的双连杆压电柔性机械臂,提出基于模糊自整定PID算法的柔性臂振动主动控制方法。利用MATLAB软件中的模糊工具箱,建立有效的模... 柔性臂运行过程中的振动降低了其定位和操作精度,不同控制算法时的柔性臂抑振效果也不相同。针对刚-柔-电耦合的双连杆压电柔性机械臂,提出基于模糊自整定PID算法的柔性臂振动主动控制方法。利用MATLAB软件中的模糊工具箱,建立有效的模糊规则,实现了PID参数在线自整定模糊控制系统的设计与仿真。与常规PID控制算法相比较,仿真及实验结果表明:两种算法均能抑制柔性机械臂的振动,但模糊自整定PID控制器具有响应快、鲁棒性好、调整方便等优点,并更好地改善了控制系统的动态性能。 展开更多
关键词 柔性机械臂 压电传感器/作动器 模糊自pid算法 振动主动控制
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PID参数模糊自整定控制器的设计与研究 被引量:16
14
作者 张春 江明 陈其工 《机电工程》 CAS 2006年第9期19-21,共3页
在常规PID控制和模糊控制研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器,采用模糊推理对PID控制器的控制参数进行在线调整,给出了参数整定的基本原则。并用MATLAB中SIMULINK和FUZZY工具箱对三种控制方式进行了仿真。仿真结果表明,PI... 在常规PID控制和模糊控制研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器,采用模糊推理对PID控制器的控制参数进行在线调整,给出了参数整定的基本原则。并用MATLAB中SIMULINK和FUZZY工具箱对三种控制方式进行了仿真。仿真结果表明,PID参数模糊自整定控制器的控制性能优于常规PID控制和模糊控制,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 模糊自 pid控制 仿真 MATLAB
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模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真 被引量:44
15
作者 王海青 姬长英 +2 位作者 刘同召 高峰 鲜洁宇 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第7期233-235,239,共4页
针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建... 针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。 展开更多
关键词 模糊自 比例积分微分参数调 温度控制 加热系统
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随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制 被引量:10
16
作者 钟斌 程文明 +1 位作者 唐连生 张则强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期3200-3203,共4页
为了使随动系统的输出以尽可能小的误差复现输入,通常用速度反馈以增大等效阻尼比的方法减小输出响应振荡和超调量,但阻尼比增大,系统响应迟钝,快速性变差。变阻尼控制技术根据系统输出响应的不同阶段在线实时调整系统的阻尼比,从而改... 为了使随动系统的输出以尽可能小的误差复现输入,通常用速度反馈以增大等效阻尼比的方法减小输出响应振荡和超调量,但阻尼比增大,系统响应迟钝,快速性变差。变阻尼控制技术根据系统输出响应的不同阶段在线实时调整系统的阻尼比,从而改善随动系统的动态性能。结合PID控制和模糊控制的优点,运用模糊推理方法建立PID三参数的模糊控制规则,设计出一种随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制器。仿真结果证明了该方法可行,系统动态性能得到明显改善,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 随动系统 模糊pid 自适应 变阻尼控制
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两轮自平衡机器人系统建模与模糊自整定PID控制 被引量:20
17
作者 蔡建羡 阮晓刚 甘家飞 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1603-1607,共5页
针对不稳定、非线性、强耦合的两轮自平衡机器人系统,运用牛顿力学方法建立了转向运动的数学模型.介绍了用模糊控制进行PID参数整定的原理和方法,并用该方法实现对两轮自平衡机器人系统的控制.仿真结果和实际应用均表明,该方法能使系统... 针对不稳定、非线性、强耦合的两轮自平衡机器人系统,运用牛顿力学方法建立了转向运动的数学模型.介绍了用模糊控制进行PID参数整定的原理和方法,并用该方法实现对两轮自平衡机器人系统的控制.仿真结果和实际应用均表明,该方法能使系统有更好的快速性和稳定性. 展开更多
关键词 两轮自平衡机器人 模糊控制 pid参数 牛顿力学
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固着磨料双面研磨压力模糊自整定PID控制方法研究 被引量:8
18
作者 高峰 王媛 +2 位作者 李艳 张艳玲 惠烨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期162-166,共5页
以NUMPOWER1060数控系统为主控单元,结合力-位控制和模糊推理的特点,提出了一种模糊自整定PID参数的力-位控制方法。利用高精度扭矩传感器和力传感器对Z轴电机输出扭矩与研磨压力之间的关系进行了标定,通过检测Z轴输出扭矩间接获得了研... 以NUMPOWER1060数控系统为主控单元,结合力-位控制和模糊推理的特点,提出了一种模糊自整定PID参数的力-位控制方法。利用高精度扭矩传感器和力传感器对Z轴电机输出扭矩与研磨压力之间的关系进行了标定,通过检测Z轴输出扭矩间接获得了研磨压力的大小。根据Z轴进给速度调节因子uv对研磨压力的影响规律,建立了模糊控制规则集,设计了模糊控制PID算法,保证了研磨压力的恒定。工件研磨试验表明该方法提高了工件的表面质量。 展开更多
关键词 研磨压力 力-位控制 模糊自pid控制 表面质量
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基于模糊推理的自整定PID控制器 被引量:21
19
作者 韩瑞珍 陈国定 杨马英 《基础自动化》 CSCD 2002年第2期38-40,共3页
设计了一种新的模糊PID控制器。用基于给定的相角裕度和幅值裕度的方法给出了PID控制器参数的初值。在运行过程中 ,用模糊控制器在线调整PID参数 。
关键词 模糊控制 自整pid控制 模糊推理 鲁棒性
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基于模糊自整定参数PID控制的铝合金薄板脉冲MIG焊 被引量:10
20
作者 张晓莉 李钰桢 +1 位作者 龙鹏 薛家祥 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期83-87,117,共5页
针对铝合金薄板脉冲MIG焊,提出了一种比例积分微分(proportion integral derivative,PID)参数模糊自整定控制方法,文中介绍了其原理及设计思路,将模糊逻辑控制器引入已建立的PID控制器的Simulink仿真模型,实现了PID参数模糊自调节,并进... 针对铝合金薄板脉冲MIG焊,提出了一种比例积分微分(proportion integral derivative,PID)参数模糊自整定控制方法,文中介绍了其原理及设计思路,将模糊逻辑控制器引入已建立的PID控制器的Simulink仿真模型,实现了PID参数模糊自调节,并进行了输入适应性对比试验和抗干扰试验分析,表明PID参数模糊自整定控制器在输入适应性和抗干扰方面更胜一筹,能进一步提高弧焊电源性能.最后对铝合金1 mm薄板进行了传统PID控制和模糊自整定参数PID控制焊接试验对比.结果表明,该方法焊缝光亮、飞溅少、焊接过程比较平稳,可获得较好的焊缝质量和稳定的焊接过程. 展开更多
关键词 铝合金薄板 pid控制 模糊自 MIG焊
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