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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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基于灰狼优化算法的模糊PID控制器参数优化
2
作者 胡智勇 龙祖强 +1 位作者 古嘉盈 孙柯 《自动化与信息工程》 2025年第1期52-58,共7页
模糊PID控制器的参数优化至今仍是一个未得到完美解决的问题。利用灰狼优化算法优化模糊PID控制器的量化因子和比例因子,可以改善给定条件下系统的控制性能。通过球杆系统的阶跃响应实验,验证了基于灰狼优化算法的模糊PID控制器相对于... 模糊PID控制器的参数优化至今仍是一个未得到完美解决的问题。利用灰狼优化算法优化模糊PID控制器的量化因子和比例因子,可以改善给定条件下系统的控制性能。通过球杆系统的阶跃响应实验,验证了基于灰狼优化算法的模糊PID控制器相对于传统模糊PID控制器、粒子群优化算法和遗传算法优化的模糊PID控制器在系统响应时间、超调量和调节时间等方面具有明显优势,有效提高了系统的控制性能。 展开更多
关键词 灰狼化算法 模糊pid控制器 参数 量化因子 比例因子
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采摘机器人机械手避障方法研究——基于遗传优化和模糊PID控制器 被引量:6
3
作者 王娜 孟庆辉 魏宏飞 《农机化研究》 北大核心 2024年第4期203-206,共4页
为了提高采摘机器人机械手移动的自动化程度,使其在移动过程中有效避开障碍物,将基于PID控制器的避障系统引入到了机械手的设计上,并采用遗传算法和模糊算法对控制器进行了优化,提高了机械手移动的准确性和平稳性。模拟采摘机器人机械... 为了提高采摘机器人机械手移动的自动化程度,使其在移动过程中有效避开障碍物,将基于PID控制器的避障系统引入到了机械手的设计上,并采用遗传算法和模糊算法对控制器进行了优化,提高了机械手移动的准确性和平稳性。模拟采摘机器人机械手的作业环境,对机械手的避障功能进行了测试,结果表明:机械手可以成功躲避障碍物,且采用遗传和模糊算法优化的机械手具有更高的移动平稳性,对于提高果实采摘效率和质量具有重要的作用。 展开更多
关键词 采摘机械手 避障系统 遗传算法 模糊算法 pid控制器
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基于模糊PID控制器的炼钢电弧炉烟气余热回收控制系统
4
作者 刘小明 《工业加热》 2025年第2期55-59,共5页
专注于炼钢电弧炉烟气余热回收系统的优化设计和性能评估。通过实验数据的详细分析,探讨了烟气流量、温度以及系统响应时间等关键参数对热交换效率和余热回收效果的影响。研究中引入了模糊PID控制器,以提高系统的适应性和控制精度。通... 专注于炼钢电弧炉烟气余热回收系统的优化设计和性能评估。通过实验数据的详细分析,探讨了烟气流量、温度以及系统响应时间等关键参数对热交换效率和余热回收效果的影响。研究中引入了模糊PID控制器,以提高系统的适应性和控制精度。通过计算平均值和标准偏差,评估了系统在不同操作条件下的性能变化,并提出了针对热交换器设计和控制策略的改进建议。研究结果表明,通过优化控制系统和热交换器设计,可以显著提高余热回收效率,降低能源浪费,并促进环境的可持续发展。 展开更多
关键词 烟气余热回收 模糊pid控制器 热交换器
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基于模糊PID控制器的火力发电机组热控保护技术
5
作者 李准 《中国新技术新产品》 2025年第3期30-32,共3页
本文针对火力发电机组在不同工况下的热控保护问题,提出基于模糊PID控制器的技术优化。考虑蒸汽流量、燃料传热量以及喷水量等因素,构建模糊控制规则,采用离散确切量法进行精确量与模糊集合转换,结合模糊规则表与PID参数间的模糊关系进... 本文针对火力发电机组在不同工况下的热控保护问题,提出基于模糊PID控制器的技术优化。考虑蒸汽流量、燃料传热量以及喷水量等因素,构建模糊控制规则,采用离散确切量法进行精确量与模糊集合转换,结合模糊规则表与PID参数间的模糊关系进行热控保护。本文设计方法使火力发电机组响应输出稳定,灵敏度高,当工况变化时,进、出口温度稳定在额定参数内,波动幅值低于5.0℃。测试结果表明,该模糊PID控制器优化技术有效提升了火力发电机组的热控保护性能,能够保证机组在不同工况下稳定运行,具有较好的控制效果与实际应用价值。 展开更多
关键词 模糊pid控制器 火力发电机组 热控保护技术 过温过热状态 离散论域 离散确切量法
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爆胎车辆动力学分析及模糊PID控制优化策略研究 被引量:3
6
作者 吕侃徽 张大兴 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第2期146-151,共6页
车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数... 车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数与误差和误差变化率的关系图。提出人群搜索算法,利用人群搜索算法迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行寻优。以车辆2种行驶路况为例,利用Matlab软件对爆胎车辆的稳定性进行仿真,比较和分析爆胎车辆优化控制系统的输出效果。结果显示:采用模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较大。采用人群搜索算法优化模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较小。爆胎车辆采用人群搜索算法优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且行驶的稳定性较好。 展开更多
关键词 爆胎车辆 模糊pid控制器 人群搜索算法 仿真
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基于模糊自适应PID控制器的夹具自适应控制研究
7
作者 王艳君 《模具技术》 2024年第5期29-36,共8页
为提高夹具自适应控制的稳定性和响应速度,以电磁无心夹具为研究对象,提出一种基于模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation, PID)控制器的控制方法。首先构建夹具数学模型,然后结合模糊控制和PID控制的优势,... 为提高夹具自适应控制的稳定性和响应速度,以电磁无心夹具为研究对象,提出一种基于模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation, PID)控制器的控制方法。首先构建夹具数学模型,然后结合模糊控制和PID控制的优势,构建模糊自适应PID控制器对夹具进行自适应控制,最后通过在MATLAB软件上进行仿真。结果表明,该方法实现了阶跃信号、突加负载、正弦信号输入等不同条件下的夹具控制,且具有优异的控制性能。整个控制过程中,该方法超调量为2.11%,响应时间0.08 s。相较于PID控制器、模糊控制器、自抗扰控制器、模糊滑模控制器,该方法提高了夹具自适应控制的精度和响应速度,且可用于实际夹具自适应控制中,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 模糊控制 (pid)控制 夹具自适应控制 控制器设计
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基于改进麻雀搜索算法模糊PID控制器设计
8
作者 陈鲤文 刘伟涛 +1 位作者 宁志翔 朱婧 《电工材料》 CAS 2024年第1期93-96,共4页
为了提高无刷直流电机输出转速与转矩的平稳性,提出了一种通过时变惯性权重改进的麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机。通过在Matlab/Simulink中对无刷直流电机进行控制仿真,仿真结果表明,时变惯性权重改进麻雀搜索算法模糊PID... 为了提高无刷直流电机输出转速与转矩的平稳性,提出了一种通过时变惯性权重改进的麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机。通过在Matlab/Simulink中对无刷直流电机进行控制仿真,仿真结果表明,时变惯性权重改进麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机,其转速与转矩的平稳性符合要求,并且能够实时响应负载的变化。 展开更多
关键词 无刷直流电机 转速 转矩 时变惯性权重 麻雀搜索算法 模糊pid控制器
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基于模糊PID的电驱动食品包装机械速度控制方法
9
作者 严根林 《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》 2025年第3期096-100,共5页
食品包装机械在工作过程中,负载会随着包装材料的变化而发生较大改变,导致负载与速度之间也存在非线性关系,增加了速度控制的超调量,为此提出基于模糊PID的电驱动食品包装机械速度控制方法。以STM32微控制器作为电驱动食品包装机械速度... 食品包装机械在工作过程中,负载会随着包装材料的变化而发生较大改变,导致负载与速度之间也存在非线性关系,增加了速度控制的超调量,为此提出基于模糊PID的电驱动食品包装机械速度控制方法。以STM32微控制器作为电驱动食品包装机械速度控制端,提出机械速度控制架构。根据步进电机电压平衡的特点以及基尔霍夫定律,建立食品包装机械驱动电机数学模型;通过在电驱动食品包装机械轴承上安装测速传感器测量机械运行速度矢量信号,识别速度误差;以速度误差和误差变化率作为模糊PID输入向量,通过模糊量化运算,确定电驱动食品包装机械速度误差修正量,代入到食品包装机械驱动电机数学模型,自适应控制电驱动食品包装机械速度,实现基于模糊PID的电驱动食品包装机械速度控制。经实验证明,设计方法超调量不超过0.1%,控制时间不超过1s,可以实现对电驱动食品包装机械速度的精准实时控制。 展开更多
关键词 模糊pid 速度控制 测速传感器 STM32微控制器 模糊量化
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基于模糊PID的火力发电机组过热蒸汽温度自动控制方法
10
作者 李菲 《自动化应用》 2025年第5期48-50,53,共4页
现有火力发电机组过热蒸汽温度方法温度控制精度低,为解决该问题,设计一种基于模糊PID的火力发电机组过热蒸汽温度自动控制的方法。该方法先采集火力发电机组过热蒸汽温度数据,并以此为基础开展扰动下火力发电机组过热蒸汽动态响应特性... 现有火力发电机组过热蒸汽温度方法温度控制精度低,为解决该问题,设计一种基于模糊PID的火力发电机组过热蒸汽温度自动控制的方法。该方法先采集火力发电机组过热蒸汽温度数据,并以此为基础开展扰动下火力发电机组过热蒸汽动态响应特性分析,然后构建模糊PID控制器,完成火力发电机组过热蒸汽温度自动控制设计,最后通过仿真实验验证该方法的先进性。结果表明,设计方法控制25 min后机组温度稳定在350℃。由此证明,设计方法可实现火力发电机组过热蒸汽温度的精准控制,保障机组稳定运行。 展开更多
关键词 模糊pid控制器 火力发电机组 过热蒸汽温度 自动控制方法 动态响应
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一类模糊PID控制器的鲁棒优化设计 被引量:11
11
作者 曹月东 高东杰 胡包钢 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期73-76,共4页
研究一类模糊 PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊 PID控制系统稳定性条件。针对参数摄动系统的“最坏点”,用该稳定性条件作为约束 ,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化 ,求得优化鲁棒控制器。以倒立摆为例进行鲁棒模... 研究一类模糊 PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊 PID控制系统稳定性条件。针对参数摄动系统的“最坏点”,用该稳定性条件作为约束 ,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化 ,求得优化鲁棒控制器。以倒立摆为例进行鲁棒模糊 PID控制器的设计 。 展开更多
关键词 鲁棒控制 模糊pid控制器 遗传算法 化设计
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改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器设计 被引量:23
12
作者 胡业林 邓想 郑晓亮 《工矿自动化》 北大核心 2021年第9期38-44,共7页
目前局部通风机控制主要采用传统PID控制器,控制器的参数固定且多依据经验选取,很难实现隶属度函数和模糊规则的最优组合,使得控制器难以满足局部通风机自适应的控制要求。针对该问题,设计了一种改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PI... 目前局部通风机控制主要采用传统PID控制器,控制器的参数固定且多依据经验选取,很难实现隶属度函数和模糊规则的最优组合,使得控制器难以满足局部通风机自适应的控制要求。针对该问题,设计了一种改进遗传算法优化的矿井局部通风机模糊PID控制器。在改进遗传算法中引入欧氏距离提高种群的多样性,同时引入自适应交叉和变异概率来提高算法的收敛性。在编码过程中采用比例分数间接实现对隶属度函数的优化,使得改进遗传算法能够同时优化隶属度函数和模糊规则。将优化得到的隶属度函数和模糊规则导入模糊PID控制器中,控制器能够根据局部通风机的不同工作状态,通过变频器自适应调整局部通风机的风量,实现对局部通风机的动态调节。仿真结果表明,相较于传统模糊PID控制器,改进模糊PID控制器可基本实现无超调,且上升时间缩短了56.25%,稳定时间缩短了47.06%,能够更好地满足矿井局部通风机的控制要求。 展开更多
关键词 矿井局部通风机 风量控制 模糊pid控制器 遗传算法 隶属度函数 模糊规则
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一种新型混沌优化的模糊PID控制器设计 被引量:3
13
作者 邹恩 吴文君 +1 位作者 李祥飞 张泰山 《自动化仪表》 CAS 北大核心 2004年第12期12-14,共3页
提出一种最优模糊PID控制器的设计,该方法将混沌因子引入到模糊PID控制器参数域的全局优化搜索方法中,在优化过程中不断缩小寻优区间以提高搜索效率,能较快搜索到全局最优解。最后,对延迟的三阶系统进行仿真,并与Ziegle-NichoLs规则的PI... 提出一种最优模糊PID控制器的设计,该方法将混沌因子引入到模糊PID控制器参数域的全局优化搜索方法中,在优化过程中不断缩小寻优区间以提高搜索效率,能较快搜索到全局最优解。最后,对延迟的三阶系统进行仿真,并与Ziegle-NichoLs规则的PID控制相比较,控制结果说明该方法是有效可行的。 展开更多
关键词 模糊pid控制器 混沌 搜索方法 延迟 化过程 全局 设计 全局最优 因子 参数域
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混沌粒子群优化的模糊神经PID控制器设计 被引量:17
14
作者 赵俊 陈建军 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期54-59,共6页
针对常规PID控制的线性局限性及传统模糊控制和模糊PID控制中积分误差规则难以获取,系统存在稳态误差的问题,提出一类以模糊神经网络和PID神经网络组成的模糊神经PID控制器.以整个神经网络的权值为优化参数,利用基于混沌策略的粒子群全... 针对常规PID控制的线性局限性及传统模糊控制和模糊PID控制中积分误差规则难以获取,系统存在稳态误差的问题,提出一类以模糊神经网络和PID神经网络组成的模糊神经PID控制器.以整个神经网络的权值为优化参数,利用基于混沌策略的粒子群全局优化算法离线优化和误差反传算法在线调整相结合的方法获得控制器参数,并设计了混沌优化与粒子群结合的两步方案.仿真结果表明:与传统PID、模糊、模糊PID控制相比,系统的瞬态和稳态性能有了明显提高,且保持了一定的鲁棒性及高跟踪精度.该方法有效地拓展了PID控制的使用范围,并为智能方法与PID控制的结合提供了一种新的参考方案. 展开更多
关键词 稳态误差 pid神经网络 模糊神经pid控制器 混沌 粒子群全局
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基于最优模糊推理的风电机组变桨距二维模糊PID控制器设计 被引量:10
15
作者 肖成 陈刚 +1 位作者 冯登超 赵婉丽 《国外电子测量技术》 2013年第10期22-25,共4页
风力发电系统已成为可再生能源利用中必不可少的一部分,它具有多变量、非线性以及不确定等特点,其变桨距功率调节技术逐渐成为主流技术。PID控制技术虽然能满足一般控制要求,但控制效果不很理想。在变桨距功率控制的基础上应用模糊PID控... 风力发电系统已成为可再生能源利用中必不可少的一部分,它具有多变量、非线性以及不确定等特点,其变桨距功率调节技术逐渐成为主流技术。PID控制技术虽然能满足一般控制要求,但控制效果不很理想。在变桨距功率控制的基础上应用模糊PID控制,其中模糊PID控制器采用二维线性规则库和标准三角型隶属度函数的结构,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证模糊PID控制的合理性和优越性。 展开更多
关键词 风电机组 变桨距控制 二维模糊pid控制 MATLAB仿真 最优模糊推理
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典型模糊PID控制器的插值算法及参数优化 被引量:5
16
作者 余剑翔 任光 修智宏 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2530-2533,共4页
推导出了输入采用正规模糊集、三角形、全交迭的隶属度函数;推理输出采用PID形式的典型模糊PID控制器的插值解析表达式,揭示了其本质特征,为实际应用提供了一种快速精确的控制算法。基于该插值解析表达式,研究了利用遗传算法对这一类模... 推导出了输入采用正规模糊集、三角形、全交迭的隶属度函数;推理输出采用PID形式的典型模糊PID控制器的插值解析表达式,揭示了其本质特征,为实际应用提供了一种快速精确的控制算法。基于该插值解析表达式,研究了利用遗传算法对这一类模糊控制器进行参数优化的方法。最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊控制 pid控制器 结构分析 插值函数
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一种新的模糊PID控制器的优化及其仿真研究 被引量:4
17
作者 肖宏峰 粱丰 谭冠政 《计算机仿真》 CSCD 2003年第4期32-35,共4页
该文提出了一种新的最优模糊PID控制器。该控制器由两部分组成 ,一部分是常规PID控制器 ,另一部分是在线模糊推理机构。在模糊推理机构中 ,引入了三个可调节因子xp,xi,和xd,其作用是优化模糊推理结果。该模糊PID控制器用来控制智能人工... 该文提出了一种新的最优模糊PID控制器。该控制器由两部分组成 ,一部分是常规PID控制器 ,另一部分是在线模糊推理机构。在模糊推理机构中 ,引入了三个可调节因子xp,xi,和xd,其作用是优化模糊推理结果。该模糊PID控制器用来控制智能人工腿中的一个直线电机 。 展开更多
关键词 模糊pid控制器 模糊推理 pid控制 仿真
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基于粒子群优化算法的模糊神经分数阶PID电子节气门控制器设计 被引量:11
18
作者 臧怀泉 曹学铭 +2 位作者 张乃斯 戴彦 赵保军 《燕山大学学报》 CAS 2014年第4期354-360,376,共8页
针对汽车电子节气门的精确跟踪控制问题,建立了面向控制器设计的非线性模型,分析了摩擦非线性以及LH非线性对电子节气门位置的影响。采用模糊神经分数阶PID控制方法设计了电子节气门非线性控制器,并利用粒子群优化算法对控制器参数进行... 针对汽车电子节气门的精确跟踪控制问题,建立了面向控制器设计的非线性模型,分析了摩擦非线性以及LH非线性对电子节气门位置的影响。采用模糊神经分数阶PID控制方法设计了电子节气门非线性控制器,并利用粒子群优化算法对控制器参数进行优化。最后将扰动考虑在内进行了仿真实验,仿真实验表明基于模糊神经分数阶PID的控制方法能够很好地实现电子节气门控制。 展开更多
关键词 模糊神经分数阶pid控制器 粒子群化算法 电子节气门
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一种模糊PID控制器的鲁棒优化设计 被引量:2
19
作者 刘鸿雁 谢元旦 汪仁先 《电气传动》 北大核心 2001年第2期20-22,47,共4页
主要研究一种模糊 PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊 PID控制系统稳定性条件。针对参数摄动系统的‘最坏点’用该稳定性条件作为约束 ,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化 ,求得优化鲁棒控制器。同时对鲁棒模糊
关键词 模糊pid控制器 模糊控制系统 鲁棒性 化设计
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PID控制器的模糊优化与参数学习自整定(英文) 被引量:6
20
作者 谭显坤 宿靖波 李雷 《机床与液压》 北大核心 2013年第24期116-120,共5页
为了解决一次性整定设置的PID控制参数难以确保控制系统始终处于最佳状态,探讨了PID控制器的模糊优化与参数学习自整定方法。基于控制参数调整的模糊性分析,总结了控制参数的整定原则,研究了参数模糊自整定的机理,讨论了评价函数,... 为了解决一次性整定设置的PID控制参数难以确保控制系统始终处于最佳状态,探讨了PID控制器的模糊优化与参数学习自整定方法。基于控制参数调整的模糊性分析,总结了控制参数的整定原则,研究了参数模糊自整定的机理,讨论了评价函数,定义了奖惩函数,提出了奖惩自学习算法,设计了含参数学习自整定的控制系统结构。采用上述方法以某车间环境温度控制为例,控制系统运行结果显示,可将温度稳定地控制在期望的23—24℃范围内。工程应用效果表明:该方法稳态控制精度高,适应能力强,能较好地满足高精度控制的工况需要。 展开更多
关键词 pid控制器 模糊 自学习 参数自整定
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