基于80C51单片机的智能PID控制器的设计与实现 被引量：7

1

作者 吴占雄 王友钊 《电子器件》 EI CAS 2006年第3期972-975,共4页

PID控制技术在工业控制中的应用非常广泛。然而,在实际过程中被控对象常常比较复杂,具有非线性、不确定性,很难为之建立精确的数学模型,对之应用传统的PID控制算法,不能达到理想的控制效果。本文在传统PID控制算法的基础上,结合人工智... PID控制技术在工业控制中的应用非常广泛。然而,在实际过程中被控对象常常比较复杂,具有非线性、不确定性,很难为之建立精确的数学模型,对之应用传统的PID控制算法,不能达到理想的控制效果。本文在传统PID控制算法的基础上,结合人工智能的方法,设计了多模式PID控制算法;而且基于80C51单片机实现了该PID控制器,在实践中得到了较传统PID控制器优越的控制性能。 展开更多

关键词 比例-微分-积分控制单片机人工智能

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基于STM单片机的平衡车设计研究--以PID算法为主 被引量：2

2

作者 彭博涵 朱慧珠 +1 位作者 张清 李玉洁 《无线互联科技》 2020年第4期78-79,共2页

系统出现了误差,就要对它进行纠错,让它能按照稳定的状态运行,通常在自动控制理论中,有3种常用的调节手段-P(比例调节)、I(积分调节)、D(微分调节),简单来说,就是把这3种调节手段通过数学方法结合起来组成一个系统完备、逻辑严谨的公式... 系统出现了误差,就要对它进行纠错,让它能按照稳定的状态运行,通常在自动控制理论中,有3种常用的调节手段-P(比例调节)、I(积分调节)、D(微分调节),简单来说,就是把这3种调节手段通过数学方法结合起来组成一个系统完备、逻辑严谨的公式,运用到控制系统中,这就是PID算法。使用PID时我们通常设计3个参数运用到公式中,来体现比例、积分、微分的调节作用,通过控制这3个参数,就可以逐渐调节控制系统使其趋于稳定,达到想要的效果。 展开更多

关键词 比例-积分-微分算法 自动控制理论 平衡车 单片机

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基于模糊PID控制的智能循迹小车设计 被引量：9

3

作者 孙建康 王帅 +1 位作者 曹斯萌 石秀敏 《现代制造技术与装备》 2021年第12期202-205,共4页

现如今,人们的物质生活水平随着国家经济发展不断提升,人们对某些生活产品的需求大幅增加,对企业的生产技术要求不断提高。在这一过程中,智能车辆研究发展迅速。基于此,建立了智能小车的运动模型,并用MATLAB软件进行仿真研究,继而搭建... 现如今,人们的物质生活水平随着国家经济发展不断提升,人们对某些生活产品的需求大幅增加,对企业的生产技术要求不断提高。在这一过程中,智能车辆研究发展迅速。基于此,建立了智能小车的运动模型,并用MATLAB软件进行仿真研究,继而搭建了智能小车的硬件平台,以仿真比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)结果为参考,设计基于单片机的模糊PID算法,以达到对智能循迹小车在行驶时的速度进行闭环控制的目的。与开环循迹小车运行效果相比,其稳定性及精确性得到了大大提高。 展开更多

关键词 模糊自适应比例-积分-微分(PID)算法 智能小车 循迹 单片机

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磁流变阻尼器磁滞补偿控制器设计 被引量：7

4

作者 李赵春 王刚 +1 位作者 于凌宇 吴哲 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第11期69-71,74,共4页

针对磁流变阻尼器内部铁磁材料所固有的磁滞非线性,根据反馈磁感应强度的磁滞补偿控制方法,设计了磁滞补偿控制器。以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过设计霍尔传感器的调理电路、脉宽调制(PWM)信号滤波电路、电压放大电路,以及实时... 针对磁流变阻尼器内部铁磁材料所固有的磁滞非线性,根据反馈磁感应强度的磁滞补偿控制方法,设计了磁滞补偿控制器。以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过设计霍尔传感器的调理电路、脉宽调制(PWM)信号滤波电路、电压放大电路,以及实时化的比例—积分—微分(PID)控制算法和人机交互界面,实现了磁流变阻尼器磁滞补偿控制器的功能。通过实验验证了控制器在窗函数、阶梯函数和半正弦函数等三种不同输入电流条件下的磁滞补偿控制效果。实验结果表明:相比无磁滞补偿控制,在磁滞补偿控制器的作用下,磁流变阻尼器的阻尼通道磁场能较好地跟踪控制电流,验证了磁滞补偿控制器的有效性。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 磁滞补偿 单片机 比例-积分-微分(PID)控制

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微波加热沥青路面再生修复机温度模糊自适应整定PID控制 被引量：4

5

作者 张巍 李自光 +1 位作者 魏先勋 胡忠录 《中国工程机械学报》 2005年第2期196-201,共6页

针对沥青路面修复机控制系统,应用模糊控制理论与传统PID控制的原理,设计了一种基于单片机的模糊自适应PID温度控制器.根据沥青路面修复要求实现的功能建立了温度控制系统的近似数学模型,对系统先后进行各种控制仿真,通过仿真发现,系统... 针对沥青路面修复机控制系统,应用模糊控制理论与传统PID控制的原理,设计了一种基于单片机的模糊自适应PID温度控制器.根据沥青路面修复要求实现的功能建立了温度控制系统的近似数学模型,对系统先后进行各种控制仿真,通过仿真发现,系统中模糊整定PID控制算法的动态性能比PI,PID和可积分分离的PID控制的性能要好,且具有较强的抗干扰能力,为复杂系统建模提供了一个有效途径. 展开更多

关键词 微波加热器 沥青路面修复机 温度控制器 模糊-比例-积分-微分 单片机

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基于数字化再设计方法的船舶航向控制器设计

6

作者 徐飞 刘明雍 《鱼雷技术》 2013年第6期440-444,共5页

船舶航向运动系统具有典型的非线性和不确定性,并容易受到风、浪、流等的干扰。针对船舶航向操纵特点,给出其非线性系统模型描述,在包含参数摄动和环境扰动等不确定性条件下推导了基于T-S模糊船舶航向运动的离散化模型。采用数字化再设... 船舶航向运动系统具有典型的非线性和不确定性,并容易受到风、浪、流等的干扰。针对船舶航向操纵特点,给出其非线性系统模型描述,在包含参数摄动和环境扰动等不确定性条件下推导了基于T-S模糊船舶航向运动的离散化模型。采用数字化再设计方法设计了一种船舶航向数字控制器。运用计算机仿真手段,将所设计的数字控制器和传统比例-微分-积分(PID)控制器进行对比。仿真结果表明,基于数字化再设计的船舶航向控制器的动态性能优于传统的PID控制器。 展开更多

关键词 船舶航向控制器 数字化再设计 比例-微分-积分控制

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基于数字PID算法的温度控制系统设计 被引量：27

7

作者 王冠龙 崔靓 朱学军 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期86-88,96,共4页

针对目前农业生产逐步向节约型转变的需求,设计了一种基于比例—积分—微分(PID)算法,并以STC12C5A60S2单片机为核心控制器的温度控制系统。系统可根据温室内农作物对生长环境温度的要求而设定合适的温度,同时能够根据实测温度值偏离设... 针对目前农业生产逐步向节约型转变的需求,设计了一种基于比例—积分—微分(PID)算法,并以STC12C5A60S2单片机为核心控制器的温度控制系统。系统可根据温室内农作物对生长环境温度的要求而设定合适的温度,同时能够根据实测温度值偏离设定温度值的程度,自动启动相应的加热或降温设备,调节室温至设定范围,实现了快速、稳定、精确控制。经模拟仿真分析及软硬件测试,可知设计的系统运行稳定,控制精度较高,达到了理想效果,具有一定的应用价值及推广价值。 展开更多

关键词 比例-积分-微分算法 参数整定 STC12C5A60S2单片机 温度控制

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基于STM32单片机的在线恒温光谱分析系统研制与测试 被引量：6

8

作者 黄超 赵宇红 +5 位作者 张洪明 吕波 尹相辉 沈永才 符佳 李建康 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2734-2739,共6页

近红外波段(NIR,波长范围:780~2500 nm)在线光谱分析技术具有小型化、快速检测、结果稳定可靠等优点,在工业现场检测领域有着广泛的应用。由于近红外光谱分析系统受温度影响较大,传统的光栅分光在线光谱分析系统所采用的光谱仪通常仅对... 近红外波段(NIR,波长范围:780~2500 nm)在线光谱分析技术具有小型化、快速检测、结果稳定可靠等优点,在工业现场检测领域有着广泛的应用。由于近红外光谱分析系统受温度影响较大,传统的光栅分光在线光谱分析系统所采用的光谱仪通常仅对探测器制冷,光路部分仍然会受到温度影响产生波长漂移等测量误差。此外,系统也多采用PC计算机来进行数据采集和控制,并通过配备独立的工业通讯模块实现光谱分析系统与产线总控系统的通讯,不仅增加了设备成本与体积,也显著降低了系统的稳定性。针对这些问题,基于STM32单片机开展了在线恒温光谱分析系统研制与测试。系统采用STM32单片机来控制近红外光谱仪,通过设定和修改采集间隔时间并采集光谱数据,对光谱数据进行预处理,来计算得到目标样品的理化指标。对于温度控制,开发了在STM32单片机上运行的基于比例-积分-微分(PID)控制算法的恒温控制系统,对光谱仪整体(包含光路和电路部分)实现了闭环恒温控制。同时,开发了基于STM32单片机的工业通讯接口(包含Modbus协议通讯和4~20 mA电流信号通讯)。系统实验测试结果表明,该设计能够长时间稳定运行,并有效降低了环境温度变化对光谱数据带来的干扰。在长达48小时的系统运行过程中,光谱仪温度稳定控制在5℃左右,温控精度优于0.25℃。相对于未恒温控制的运行模式,恒温控制条件下的平均吸收光谱强度相对标准差显著减小,并实现了数据采集、预处理、样品理化指标计算、工业信号通讯及温度控制的一体化设计,以满足工业现场在线检测需求。 展开更多

关键词 在线光谱分析系 STM32单片机 比例-积分-微分控制 数据采集控制

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塑料光纤直径控制系统

9

作者 部英男 刘学君 于荣金 《光纤与电缆及其应用技术》 2005年第3期28-32,共5页

　研究了塑料光纤直径控制系统的工作原理,其中牵伸电机转速控制系统为本系统核心,硬件电路设计为专用集成电路和单片机相结合构成的闭环速度控制,并与光纤直径测量设备的前馈直径闭环组成双闭环控制系统,软件部分主要介绍了自行设计的... 　研究了塑料光纤直径控制系统的工作原理,其中牵伸电机转速控制系统为本系统核心,硬件电路设计为专用集成电路和单片机相结合构成的闭环速度控制,并与光纤直径测量设备的前馈直径闭环组成双闭环控制系统,软件部分主要介绍了自行设计的偏差取值算法与采用诸多改进措施的PID(比例积分微分)算法。 展开更多

关键词 直径控制 牵伸电机转速控制 专用集成电路 单片机 偏差取值算法 比例-积分-微分算法

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振动试验中削波信号功率谱密度补偿 被引量：3

10

作者 严鲁涛 杨志鹏 +1 位作者 高飞 刘洁 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期690-696,798,共7页

振动试验过程中削波会引起信号的功率谱密度下降,局部频率点对应的功率谱密度误差过大将导致试验结果的可信度降低,尤其对于模态试验,输入信号削波可能导致信号谱型局部"下凹",甚至产生错误的试验结果。从偏斜度、峭度、概率... 振动试验过程中削波会引起信号的功率谱密度下降,局部频率点对应的功率谱密度误差过大将导致试验结果的可信度降低,尤其对于模态试验,输入信号削波可能导致信号谱型局部"下凹",甚至产生错误的试验结果。从偏斜度、峭度、概率分布和功率谱密度等方面分析了高斯信号及非高斯信号的特性,介绍了功率谱密度补偿的频谱均衡及比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,简称PID)两种算法,并对比了这两种算法的补偿效果。结果表明:对于高斯信号,两种算法从迭代次数及最小误差对比区别不大,且均能满足均衡要求;对于非高斯信号,PID算法实现较小误差的同时,迭代次数少,具有一定优势。 展开更多

关键词 削波 高斯信号 非高斯信号 频谱均衡 比例-微分-积分控制

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Pt 100的精密恒温水箱测控系统设计 被引量：7

11

作者 方雄 梁成文 李凯扬 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第4期100-103,共4页

针对恒温水浴高精度温度控制要求,设计了一种新型恒温水箱智能测控系统。系统采用MSP430单片机作为核心,使用Pt100温度传感器为测温元件,以半导体致冷器(TEC)为制冷元件,结合比例—积分—微分(PID)算法和脉宽调制(PWM)控制来实现对目标... 针对恒温水浴高精度温度控制要求,设计了一种新型恒温水箱智能测控系统。系统采用MSP430单片机作为核心,使用Pt100温度传感器为测温元件,以半导体致冷器(TEC)为制冷元件,结合比例—积分—微分(PID)算法和脉宽调制(PWM)控制来实现对目标对象温度的精确控制。系统测温范围设定在0~60℃,样机性能测试结果表明:该系统可以实现测温精度优于±0.05℃的控制要求,具有±0.01℃的分辨率,控温精度±0.2℃。实际应用表明:该系统可靠性好、控制精度高、性能稳定、操作简便及通用性强,具有较高的实用价值和应用推广价值。 展开更多

关键词 单片机 温度传感器 数字比例-积分-微分 恒温水箱

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主动队列管理中PI与PID算法的仿真研究

12

作者 霍萌 张卫东 《计算机仿真》 CSCD 2007年第9期86-89,共4页

主动队列管理机制是一个非常活跃的研究领域。在Hollot论文里用线性控制理论模型化TCP的基础上,采用NS仿真平台设置网络仿真场景,对主动队列管理机制中的PI和PID这两种典型算法进行了仿真研究。还介绍了NS模拟器的结构和利用模拟器进行... 主动队列管理机制是一个非常活跃的研究领域。在Hollot论文里用线性控制理论模型化TCP的基础上,采用NS仿真平台设置网络仿真场景,对主动队列管理机制中的PI和PID这两种典型算法进行了仿真研究。还介绍了NS模拟器的结构和利用模拟器进行网络仿真的一般步骤。文中的仿真实验设置了不同的实验条件,采用了异质流来模拟真实的网络场景,验证和比较了PI及PID控制算法在主动队列管理机制中的性能。通过NS-2模拟器模拟表明,PID算法的快速性优于PI算法,而PI算法的鲁棒性则比PID更好。 展开更多

关键词 动队列管理 比例-积分控制 比例-积分-微分控制 网络模拟器

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无外界动力源主动悬架的能量可用性(英文) 被引量：3

13

作者 陈士安 王勇刚 +2 位作者 王东 何仁 刘红光 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期46-52,共7页

将无外界动力源的主动悬架在半主动模式下吸收平均功率与在主动模式下消耗平均功率的绝对值比作为能量可用性的评价指标,分析了优化PID与LQG控制主动悬架的性能与能量可用性。针对某重型汽车的1/4车主动悬架模型,设计了PID与LQG控制器... 将无外界动力源的主动悬架在半主动模式下吸收平均功率与在主动模式下消耗平均功率的绝对值比作为能量可用性的评价指标,分析了优化PID与LQG控制主动悬架的性能与能量可用性。针对某重型汽车的1/4车主动悬架模型,设计了PID与LQG控制器。当悬架阻尼比为0.1时,以悬架二次型性能指标为目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行了优化。发现优化PID控制主动悬架的二次型性能指标较LQG控制主动悬架大3.32%,优化PID与LQG控制主动悬架的能量可用性评价指标分别为17.15和226.33。分析结果表明:LQG控制主动悬架的性能略优于优化PID控制主动悬架;2种主动悬架均满足能量可用性要求,且LQG控制主动悬架的能量可用性远优于优化PID控制主动悬架。 展开更多

关键词 汽车工程 主动悬架 无外界动力源 能量可用性 比例-微分-积分控制 线性二次型控制

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