基于遗传算法-模糊PID的双喷头FDM型3D打印机温度控制方法 被引量：5

1

作者 冀炳晖 茅健 钱波 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期151-159,共9页

熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM)3D打印需要将打印喷头加热至材料所需温度后才能开始打印。由于单喷头FDM型3D打印机的打印效率较低,以及其加热系统的滞后性较大且稳定性差,使得整个成形过程既耗时又浪费资源,且成形件的... 熔融沉积成形(fused deposition modeling,FDM)3D打印需要将打印喷头加热至材料所需温度后才能开始打印。由于单喷头FDM型3D打印机的打印效率较低,以及其加热系统的滞后性较大且稳定性差,使得整个成形过程既耗时又浪费资源,且成形件的质量不高。为解决上述问题,结合打印材料物理性质和化学性质的差异性,提出了一种基于遗传算法-模糊PID(proportional-integral-derivative,比例-积分-微分)的温度控制方法,以实现对双喷头FDM型3D打印机加热方法的控制,并建立温度控制系统的MATLAB/Simulink仿真模型,以验证所提出的控制方法的可靠性。仿真和实验结果表明,与传统PID控制、模糊PID控制相比,遗传算法-模糊PID控制的响应时间缩短了36.03%和32.45%,调节时间缩短了28.06%和20.99%,具有响应速度快、调节时间短、超调量小和控制效果稳定等优势。研究结果可为复合材料的双喷头FDM 3D打印提供参考。 展开更多

关键词 熔融沉积成形 双喷头 温度控制 遗传算法 模糊pid

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基于模糊PID的微光学加速度计温度控制系统研究 被引量：2

2

作者 余馨龙 陈佳晓 +2 位作者 闫文辉 吴霜 卢乾波 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第5期63-74,共12页

微加速度计由于其体积小、测量精度高等优点广泛应用于惯性导航等领域,基于光学测量原理的MOEMS(micro-opto-electro-mechanical system)加速度计不易受电磁干扰,拥有更高的测量精度,具有良好的发展前景。外界环境的变化会对微加速度计... 微加速度计由于其体积小、测量精度高等优点广泛应用于惯性导航等领域,基于光学测量原理的MOEMS(micro-opto-electro-mechanical system)加速度计不易受电磁干扰,拥有更高的测量精度,具有良好的发展前景。外界环境的变化会对微加速度计的性能产生不利影响,特别是环境温度的变化,高精度微光学加速度计的光腔长度对于温度十分敏感,从而导致探测精度下降,因此提升其温度稳定性势在必行。进行温度控制是降低微光学加速度计芯片热效应的最有效方法,针对所设计的三明治式芯片级封装的MOEMS加速度计,提出了一种基于遗传算法和模糊PID(proportional-integral-derivative)控制的闭环温度控制方案,设计温控电路并使用单片机作为主控芯片,确定被控对象模型后辨识传递函数,同时对系统温度控制参数进行调试整定。文中研究的三明治式微光学加速度计封装结构为温度控制提供了条件,基于模糊逻辑和遗传算法对PID控制参数进行优化的温度控制方案具有良好的控制性能,调节时间快,在理论上使温度控制误差有数量级的减小,有效降低高精度微光学加速度计芯片的热效应。该温度控制方案具有良好的鲁棒性,对其他具有小型半封闭结构的微传感器同样具有实际应用价值。 展开更多

关键词 MOEMS加速度计 温度控制 模糊pid控制 遗传算法

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基于PID控制和遗传算法的半导体激光器温控系统 被引量：15

3

作者 徐娟娟 陈晨 杨洪军 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第4期449-453,共5页

为了实现半导体激光器温度的精确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的高精度温度控制系统.该系统使用热敏电阻与光电二极管进行测量和反馈半导体激光器的温度值,并用热电制冷器作为温控执行器,构成了双闭环控制系统,提出了利用遗传... 为了实现半导体激光器温度的精确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的高精度温度控制系统.该系统使用热敏电阻与光电二极管进行测量和反馈半导体激光器的温度值,并用热电制冷器作为温控执行器,构成了双闭环控制系统,提出了利用遗传算法在线优化PID参数的方法,根据实时测量偏差、控制器输出和上升时间构建函数作为待优化的性能指标,从而动态调整控制器的参数.结果表明,系统能够实现高精度的温度稳定控制,稳定度达到0.027%,温度偏差为0.002℃,控制效果优于传统的PID控制,具有较好的应用价值. 展开更多

关键词 半导体激光器 温度控制 遗传算法 pid控制 热敏电阻 光电二极管 双闭环控制系统 优化

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深度确定性策略梯度与模糊PID的协同温度控制 被引量：12

4

作者 吴敏 王晓璐 +2 位作者 姜玉东 钟磊 莫飞扬 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2358-2365,共8页

针对现有温度控制系统控温时间长、误差大的问题,本文提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)和模糊自整定PID的协同温度控制.首先,模糊PID在控制大滞后系统时,控制器不能立刻对产生的干扰起抑制作用,且无法保证大滞后系统的稳定性等问... 针对现有温度控制系统控温时间长、误差大的问题,本文提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)和模糊自整定PID的协同温度控制.首先,模糊PID在控制大滞后系统时,控制器不能立刻对产生的干扰起抑制作用,且无法保证大滞后系统的稳定性等问题,本文建立了模糊PID和DDPG算法相结合的温度控制模型,该模型将模糊PID作为主控制器,DDPG算法作为辅助控制,利用双控制器模型实现温度协同控制.接着,利用遗传算法对模糊PID的隶属函数和模糊规则进行寻优,获得模型参数最优解.最后,在仿真实验中验证所提方法的有效性.仿真实验结果表明,本文提出的算法可有效减少噪声干扰,减小控制系统的响应时间、误差和超调量. 展开更多

关键词 模糊pid 温度控制 协同控制 DDPG 遗传算法

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基于免疫遗传算法优化的汽温系统变参数PID控制 被引量：80

5

作者 王东风 韩璞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期212-217,共6页

针对工程实际应用,提出了一种改进的变参数PID控制策略,新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪,均具有很好的控制效果,对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数PID控制取得更好的性能,提出... 针对工程实际应用,提出了一种改进的变参数PID控制策略,新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪,均具有很好的控制效果,对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数PID控制取得更好的性能,提出了鲁棒整定的思想,并采用免疫遗传算法进行设计参数的鲁棒优化调整。通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主蒸汽温度被控对象进行的仿真研究结果表明,基于免疫反馈和遗传机制的免疫遗传算法具有全局优化的能力,对变参数PID控制的参数优化设计是成功和有效的,使得具有多模型特性的汽温控制系统在不同的负荷下均获得很好的调节品质。同时也表明,免疫遗传算法和变参数PID控制均具有较好的发展前景,可用于某些多模型系统的同时整定设计。 展开更多

关键词 锅炉 汽温系统 变参数pid控制 免疫遗传算法 优化

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基于混沌遗传算法的主汽温系统RBF-PID控制 被引量：28

6

作者 王爽心 杨辉 张秀霞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第23期87-92,共6页

针对火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延等特性,提出一种基于混沌遗传算法的径向基函数神经网络整定PID参数的控制策略。利用遗传算法优化神经网络权系数,同时利用混沌优化方法的局部快速搜索能力,实现全局最优化。该控制策略不仅... 针对火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延等特性,提出一种基于混沌遗传算法的径向基函数神经网络整定PID参数的控制策略。利用遗传算法优化神经网络权系数,同时利用混沌优化方法的局部快速搜索能力,实现全局最优化。该控制策略不仅具有常规PID串级控制的特性,而且具有智能控制器的自学习能力,增强了系统对不确定因素的适应性。仿真研究结果表明,这种方法具有全局优化的能力,对PID控制的参数优化设计是成功和有效的,系统动态品质明显优于通常的PID串级控制,系统控制性能得到了较大提高。 展开更多

关键词 径向基函数神经网络 主汽温控制系统 混沌优化 遗传算法 pid

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免疫优化变参数PID控制及其应用 被引量：4

7

作者 王东风 李志清 +1 位作者 李炎 韩璞 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2004年第1期36-40,共5页

针对工程实际应用,提出了一种改进的变参数PID控制策略。新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪均具有很好的控制效果,对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数PID控制取得更好的效果,采用... 针对工程实际应用,提出了一种改进的变参数PID控制策略。新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪均具有很好的控制效果,对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数PID控制取得更好的效果,采用免疫遗传算法进行设计参数的优化整定。通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主蒸汽温度被控对象进行的仿真研究,结果表明,免疫遗传算法的特点使得它具有全局优化的能力,对变参数PID控制的参数优化设计是成功和有效的,使得汽温控制系统在不同的负荷下均获得很好的调节品质。 展开更多

关键词 计算机控制算法 工业控制 变参数pid控制 免疫优化 数学模型 鲁棒性

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基于自适应免疫遗传算法的真空退火炉变参数PID温度控制系统 被引量：9

8

作者 李晓斌 常蓬彬 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期69-72,共4页

真空退火炉退火温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、大惯性、存在强交叉耦合、时 变的复杂的控制问题,常规的PID控制器很难实现对退火温度的精确控制．本文以神经网络建立的真 空退火炉模型为控制模型,利用自适应免疫遗传算法... 真空退火炉退火温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、大惯性、存在强交叉耦合、时 变的复杂的控制问题,常规的PID控制器很难实现对退火温度的精确控制．本文以神经网络建立的真 空退火炉模型为控制模型,利用自适应免疫遗传算法全局搜索获取最优的可变PID参数的方法,解决 了真空退火炉退火温度精确控制的问题;应用结果表明,该温度控制系统优于传统的PID控制系统,并 具有良好的可靠性、自适应性和鲁棒性． 展开更多

关键词 自适应免疫遗传算法 真空退火炉 变参数pid 温度控制

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基于免疫疫苗的主汽温系统PID优化整定 被引量：4

9

作者 袁桂丽 薛彦广 +1 位作者 刘吉臻 张健 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期285-289,共5页

为了达到主汽温系统的优化运行以提高热效率,在自适应遗传算法基础上引入基于免疫原理的免疫记忆细胞和疫苗提取、接种算子的免疫疫苗算法,进行了收敛性证明,将其用于主汽温控制系统的PID优化整定,并将获得的PID参数的控制效果与自适应... 为了达到主汽温系统的优化运行以提高热效率,在自适应遗传算法基础上引入基于免疫原理的免疫记忆细胞和疫苗提取、接种算子的免疫疫苗算法,进行了收敛性证明,将其用于主汽温控制系统的PID优化整定,并将获得的PID参数的控制效果与自适应免疫遗传算法(AIGA)获得的PID参数的控制效果进行了比较.结果表明:自适应免疫疫苗算法(AIVA)的收敛稳定性优于自适应免疫遗传算法,与自适应免疫遗传算法获得的PID参数的控制效果相比,自适应免疫疫苗算法所产生的PID参数的控制效果更好,且阶跃响应的调节时间较短,过渡更平稳,证明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 主汽温系统 自适应免疫疫苗算法 自适应免疫遗传算法 疫苗算子 pid整定

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基于自适应遗传算法的DFB激光器模糊PID温控系统 被引量：11

10

作者 马小雨 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第4期454-458,共5页

针对传统的PID控制算法很难准确控制DFB激光器温度的问题,提出并设计了一种基于模糊PID控制和自适应遗传算法的新型DFB温度控制系统.该控制系统由硬件和软件两部分构成,在硬件设备上以单片机作为控制系统的处理器,以铂电阻和热电冷却器... 针对传统的PID控制算法很难准确控制DFB激光器温度的问题,提出并设计了一种基于模糊PID控制和自适应遗传算法的新型DFB温度控制系统.该控制系统由硬件和软件两部分构成,在硬件设备上以单片机作为控制系统的处理器,以铂电阻和热电冷却器分别作为控制系统的敏感器和执行器;在控制算法上利用自适应遗传算法来优化模糊PID的自整定规则.结果表明,该系统能够实现DFB激光器在5~65℃温度范围内的有效控制,控制误差和超调量分别低于0.002 3℃和10%,具有较好的应用前景. 展开更多

关键词 DFB激光器 模糊pid控制 自适应遗传算法 温度控制 自整定 优化 非线性 延迟性

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基于多目标遗传算法和多属性决策的主蒸汽温度PID参数优化 被引量：5

11

作者 李学斌 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第9期33-36,共4页

提出了一种基于多目标遗传算法和多属性决策的PID参数设计方法。综合考虑了系统超调量、稳定时间和时间乘以误差绝对值积分(ITAE)指标,采用改进非支配解排序的多目标遗传算法(NSGAII)求出帕雷托(Pareto)最优解,并用逼近理想解的序数偏... 提出了一种基于多目标遗传算法和多属性决策的PID参数设计方法。综合考虑了系统超调量、稳定时间和时间乘以误差绝对值积分(ITAE)指标,采用改进非支配解排序的多目标遗传算法(NSGAII)求出帕雷托(Pareto)最优解,并用逼近理想解的序数偏好方法(TOPSIS)进行多属性决策(MADM)研究,对Pareto最优解给出排序。通过计算锅炉主蒸汽温度PID控制的数值算例结果表明,采用多目标进化算法和多属性决策技术相结合的方法通用性好,所设计的PID性能优异,适合实际应用。 展开更多

关键词 火电厂 锅炉 主蒸汽温度 pid控制 多目标优化 遗传算法 多属性决策

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柴油机冷却水温度监控系统PID控制参数优化

12

作者 杨永 曾祥坤 《中国农机化学报》 2015年第2期154-157,共4页

针对柴油机冷却水温度监控系统控制质量不高、超调量大、稳定时间长等问题,设计一种基于PLC的柴油机冷却水温度监控系统,确定PID控制器优化参数,构建加权性能指标及基于性能指标加权的适应度函数,提出一种通过Z-N整定法生成初始种群、... 针对柴油机冷却水温度监控系统控制质量不高、超调量大、稳定时间长等问题,设计一种基于PLC的柴油机冷却水温度监控系统,确定PID控制器优化参数,构建加权性能指标及基于性能指标加权的适应度函数,提出一种通过Z-N整定法生成初始种群、适应度值适时缩放、交叉和变异算子自适应调整、算法后期结合坐标轮换法来提高搜索速度和精度的自适应遗传算法,并对其进行仿真分析及试验验证,结果表明该系统具有较强的鲁棒性能。 展开更多

关键词 柴油机 水温监控系统 pid控制器 遗传算法 参数优化

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基于遗传算法的温度PID智能控制系统设计 被引量：8

13

作者 程全 张凯 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第4期459-463,共5页

针对经典PID控制无法有效解决温度控制系统普遍存在的非线性和延迟性等问题,提出了基于遗传算法和智能PID的复合控制结构.采用单片机、铂电阻和TEC制冷器分别作为控制处理器、温度传感器和温控执行器来设计温度控制系统,构建了智能PID... 针对经典PID控制无法有效解决温度控制系统普遍存在的非线性和延迟性等问题,提出了基于遗传算法和智能PID的复合控制结构.采用单片机、铂电阻和TEC制冷器分别作为控制处理器、温度传感器和温控执行器来设计温度控制系统,构建了智能PID控制算法来动态调整控制过程中的PID三个参数,并利用遗传算法的快速搜索能力对控制参数进行优化.结果表明,该系统的温度控制范围为10~55℃,控制精度为±0.03℃,超调量小于15%,具有较好的工程应用前景. 展开更多

关键词 温度控制 遗传算法 智能pid 复合控制 快速搜索 优化 非线性 延迟性

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精密温控对惯性导航平台系统性能的影响 被引量：19

14

作者 孙谦 谢玲 +1 位作者 陈家斌 刘星桥 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期379-382,共4页

分析惯性平台温度控制与惯性导航系统精度的关系 .提出一种实用的惯性平台温度控制方法 ,即根据大环境温度和被控对象温度合理选择温度控制点、控制方式和控制算法 .研究系统有温控、无温控、长时温控和短时温控对平台综合性能的影响 .... 分析惯性平台温度控制与惯性导航系统精度的关系 .提出一种实用的惯性平台温度控制方法 ,即根据大环境温度和被控对象温度合理选择温度控制点、控制方式和控制算法 .研究系统有温控、无温控、长时温控和短时温控对平台综合性能的影响 .试验结果表明 ,系统在陀螺级具有速度快、精度高等优点 ,为解决惯导系统启动后缩短惯性器件热平衡过程 ,迅速进入稳定工作状态问题提供了一种实用方法 。 展开更多

关键词 惯性平台 温度控制 惯性导航 pid算法

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遗传算法在陀螺温控系统中的应用研究 被引量：4

15

作者 余勇 万德钧 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第2期75-78,共4页

由于惯性导航系统中陀螺受到温度的影响 ,故常采用温控系统来控制陀螺的温度 ,以保持陀螺的精度与性能 .为了获得更好的控制效果 ,本文提出了用遗传算法来优化温控系统PID参数的具体算法 ,计算机仿真结果表明 ,该法是一种行之有效的方法 .

关键词 遗传算法 陀螺温控系统 pid参数 惯性导航系统

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常用温度控制法的对比 被引量：14

16

作者 杨启伟 陈以 《兵工自动化》 2005年第6期86-88,共3页

常用温度控制包括常规PID、模糊、神经网络、Fuzzy-PID、神经网络PID、模糊神经网络、遗传PID及广义预测等控制方法。常规PID控制易于建立线性温度控制系统被控对象模型。模糊控制基于规则库,并以绝对或增量形式给出控制决策。神经网络... 常用温度控制包括常规PID、模糊、神经网络、Fuzzy-PID、神经网络PID、模糊神经网络、遗传PID及广义预测等控制方法。常规PID控制易于建立线性温度控制系统被控对象模型。模糊控制基于规则库,并以绝对或增量形式给出控制决策。神经网络控制采用数理模型模拟生物神经细胞结构,并用简单处理单元连接成复杂网络;Fuzzy-PID为线性控制,且结合模糊与PID控制优点。并给出了各方法的控制特性、功能及主要应用场合。 展开更多

关键词 温度控制 pid控制 模糊控制 神经网络 遗传算法 预测控制

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基于遗传算法的热风回流焊温度控制系统设计 被引量：4

17

作者 徐立娟 雷翔霄 《高技术通讯》 EI CAS 北大核心 2019年第10期1021-1024,共4页

为实现热风回流焊温度的准确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的复合控制算法。采用STM32单片机、热电偶和固态继电器分别作为控制处理器、温度感知器和温控执行机构来设计温度控制系统,构建了智能PID控制算法来动态调整控制过程中... 为实现热风回流焊温度的准确控制,设计了将PID控制与遗传算法相结合的复合控制算法。采用STM32单片机、热电偶和固态继电器分别作为控制处理器、温度感知器和温控执行机构来设计温度控制系统,构建了智能PID控制算法来动态调整控制过程中的3个参数。实验结果表明,该系统在目标温度为90℃时的控制精度为±1℃,超调量低于6%,满足了热风回流焊机温度控制要求,具有良好的工程应用前景。 展开更多

关键词 遗传算法 温度控制 优化 智能pid

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基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计 被引量：1

18

作者 高帅 杨少华 +4 位作者 郭明安 李刚 严明 罗通顶 刘璐 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期260-265,共6页

针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环... 针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。 展开更多

关键词 pid 遗传算法 Smith预估 温度控制 电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)

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基于遗传算法的温度控制系统设计 被引量：3

19

作者 罗乐 笪贤进 《现代电子技术》 2012年第18期16-18,共3页

温度控制在现代自动化工业现场非常普遍:比如在冶金、化工、建材等各类现代工业中,均广泛使用反应炉、加热炉等设备,这类设备在工作过程中往往需要对其温度进行准确的测控。常规的温度控制算法往往是采用PID等基本过程的控制算法,但是PI... 温度控制在现代自动化工业现场非常普遍:比如在冶金、化工、建材等各类现代工业中,均广泛使用反应炉、加热炉等设备,这类设备在工作过程中往往需要对其温度进行准确的测控。常规的温度控制算法往往是采用PID等基本过程的控制算法,但是PID往往难以达到很多场合对于控制速度、精度等方面的要求。尝试使用遗传算法来进行温度控制,并进行了Multisim仿真分析。仿真结果证明新的算法,其控制效果改进明显。 展开更多

关键词 温度控制 pid算法 遗传算法 MULTISIM仿真

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数字式精密温控对FOG IMU性能的影响 被引量：4

20

作者 任卓恒 宋凝芳 崔佳涛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期694-697,共4页

以战术级光纤陀螺(FOG,Fiber-Optic Gyro)惯性测量组合(IMU,Inertial Measurement Unit)为研究对象,分析了环境温度与其测量精度的关系.为抑制外界温度对IMU的干扰,提出了一种实用的IMU温度控制方法,即根据IMU的热分析与仿真,优化温度... 以战术级光纤陀螺(FOG,Fiber-Optic Gyro)惯性测量组合(IMU,Inertial Measurement Unit)为研究对象,分析了环境温度与其测量精度的关系.为抑制外界温度对IMU的干扰,提出了一种实用的IMU温度控制方法,即根据IMU的热分析与仿真,优化温度控制方案和控制算法,并依此方法为IMU设计了基于模糊PID(Proportion Integration Differentiation)算法的数字式温控系统,研究了有温控和无温控对陀螺和加速度计测量精度的影响.试验表明,对IMU进行精密温控,改善了惯性器件的热环境,有助于提高IMU的综合性能. 展开更多

关键词 惯性 导航系统 光纤 陀螺仪 热仿真 温度控制 模糊pid

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