基于状态估计的PID控制器整定方法研究 被引量：14

1

作者 田保峡 苏宏业 褚健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期477-480,共4页

本文针对工业过程中的不稳定及纯滞后对象 ,采用分步设计方法 ,首先利用多项式拟合纯滞后环节 ,进而构造内环状态反馈改善对象动态特性 ;再对闭环系统按照极点配置原则 ,整定 PID参数。仿真结果表明该方法具有较好的控制效果。

关键词 pid控制器 极点配置 状态估计 整定方法

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直驱式电液伺服系统PID校正复合控制器研究 被引量：4

2

作者 刘勇 王勇 《机床与液压》 北大核心 2010年第17期8-11,共4页

直驱式电液伺服系统具有节能、成本低等优点,然而与传统电液伺服系统相比其性能较差。为提高直驱式电液伺服系统的性能,在建立泵控缸式电液位置伺服系统数学模型的基础上,提出将最优状态反馈控制与观测器预估负载干扰前馈控制相结合的... 直驱式电液伺服系统具有节能、成本低等优点,然而与传统电液伺服系统相比其性能较差。为提高直驱式电液伺服系统的性能,在建立泵控缸式电液位置伺服系统数学模型的基础上,提出将最优状态反馈控制与观测器预估负载干扰前馈控制相结合的复合控制策略,并用PID调节器对位置环节进行校正。Simulink仿真结果表明系统动静态性能得到大幅改善。研究成果对直驱式电液伺服系统的推广应用具有积极意义。 展开更多

关键词 直驱式电液伺服系统 最优状态反馈 观测器 复合控制 pid校正

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直线二级倒立摆的PID实时控制 被引量：8

3

作者 杨平 徐春梅 +2 位作者 贺茂康 杨四林 汪潜 《上海电力学院学报》 CAS 2008年第3期236-238,247,共4页

针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PI... 针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PID控制方案的有效性,也证实了采用整定PID参数的新思路可克服人工整定的困难. 展开更多

关键词 倒立摆 实时控制 pid控制 状态反馈 极点配置

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多变量系统中PID调节器的内涵及相关问题分析(一) 被引量：2

4

作者 龚乐年 刘海涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第16期30-33,38,共5页

从教学的角度出发 ,通过对多变量闭环控制系统中 PID调节器进行分析 ,阐述了其与 PI调节器、状态变量反馈、输出量反馈以及扰动量前馈之间的关系 ,并讨论了 PID调节器的内涵与构成。

关键词 多变量系统 pid调节器 内涵 电力系统

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随机系统中满意PID调节器的设计

5

作者 臧文利 郭治 王远钢 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期1314-1316,共3页

应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下P ID调节器的设计问题.将P ID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将P ID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过M ATLAB中的L... 应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下P ID调节器的设计问题.将P ID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将P ID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过M ATLAB中的LM I工具箱方便地求解.算例说明了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 局部状态反馈 pid稳态输出方差 扇形区域极点 满意控制

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Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈 被引量：1

6

作者 吴静 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第6期44-48,共5页

大规模多进多出(Massive MIMO)系统是5G/6G移动通信技术中提高频谱效率的关键技术,基站需要获得准确的用户信道状态信息进行编码调制以提高频谱利用率。数字PID算法简单、可靠性高,仍然是在工业控制中应用得最为广泛的一种控制方式,Mass... 大规模多进多出(Massive MIMO)系统是5G/6G移动通信技术中提高频谱效率的关键技术,基站需要获得准确的用户信道状态信息进行编码调制以提高频谱利用率。数字PID算法简单、可靠性高,仍然是在工业控制中应用得最为广泛的一种控制方式,Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈设计了Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈模型,将给定的用户F-OFDM解调信号由数字PID控制反馈给Massive MIMO系统基站,在MATLAB中分别仿真实现了位置式PID控制反馈系统和增量式PID控制反馈系统。仿真结果表明,两种Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈系统能够实现基站准确获得用户信道状态信息,位置式PID控制反馈系统优于增量式PID控制反馈系统。 展开更多

关键词 Massive MIMO 信道状态信息 数字pid控制反馈

原文传递

三容系统状态反馈解耦PID控制

7

作者 韩光信 施云贵 +1 位作者 孟亚男 王立国 《吉林化工学院学报》 CAS 2006年第3期33-35,共3页

多容器流程系统是具有纯滞后的非线性耦合系统,是过程控制中一种典型的受控对象,在生产实践中有着非常广泛的应用背景．本文基于状态反馈解耦,以某试验系统为被控对象,在实现解耦的基础上,给出了PID控制的数字仿真结果．

关键词 三容系统 状态反馈解耦 pid控制

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采煤机电液比例调高前馈-反馈PID复合控制研究 被引量：5

8

作者 张义龙 彭天好 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第10期191-195,共5页

针对采煤机电液比例调高液压系统在大惯量负载工况下响应速度不够快,控制精度不够高的问题,提出一种前馈-反馈PID自动调高控制方法,并将遗传算法优化后常规PID反馈控制与前馈-反馈PID复合控制进行对比,基于AMESim的仿真结果表明:相比遗... 针对采煤机电液比例调高液压系统在大惯量负载工况下响应速度不够快,控制精度不够高的问题,提出一种前馈-反馈PID自动调高控制方法,并将遗传算法优化后常规PID反馈控制与前馈-反馈PID复合控制进行对比,基于AMESim的仿真结果表明:相比遗传算法优化参数后的常规PID反馈控制,前馈-反馈PID复合控制能够进一步提高系统响应速度,减小轨迹跟踪位移稳态误差,对优化采煤机电液比例调高控制系统具有借鉴意义。 展开更多

关键词 采煤机电液比例调高 前馈-反馈pid控制 遗传算法 稳态误差

原文传递

融合前馈及状态反馈的智能汽车模型预测控制

9

作者 陈齐平 曹天恒 +3 位作者 黄少堂 江会华 江志强 时乐泉 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期165-175,共11页

针对具有动力学约束的智能汽车路径精确跟踪问题,提出了一种融合前馈及状态反馈的模型预测控制(model predictive control,MPC)方法.首先,根据车辆二自由度模型建立MPC路径跟踪基础模型,然后考虑基础模型中道路曲率变化对系统产生的已... 针对具有动力学约束的智能汽车路径精确跟踪问题,提出了一种融合前馈及状态反馈的模型预测控制(model predictive control,MPC)方法.首先,根据车辆二自由度模型建立MPC路径跟踪基础模型,然后考虑基础模型中道路曲率变化对系统产生的已建模稳态扰动,设计前馈控制器(feed-forward control,FFC)进行消除;并进一步采用比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制器进行系统误差状态反馈调节;最终形成融合前馈及状态反馈转角输入的模型预测最优调节控制律(MPC-FF-PID).最后基于MATLAB/Simulink和Carsim平台证实所提算法的有效性,并基于智能驾驶实车平台在园区低速场景下进行实车测试,最大横向和航向误差分别为0.128 7 m和0.063 9 rad,表明本文算法具备更高的跟踪精度及安全性. 展开更多

关键词 智能汽车 路径跟踪 模型预测控制 前馈控制 状态反馈pid控制 仿真与实车验证

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鲁棒PID控制器在直流无刷电机系统中的应用

10

作者 钱坤 谢寿生 +1 位作者 高梅艳 屈志宏 《中小型电机》 北大核心 2005年第2期31-34,共4页

PID控制器在工业领域应用最为广泛。本文通过研究标准内外层双回路控制器结构在永磁直流无刷电机速度伺服系统中的应用,提出了一种状态空间参数化模型,其可以将鲁棒PID控制器的设计转化为线性矩阵不等式的优化问题。对实验结果的分析表... PID控制器在工业领域应用最为广泛。本文通过研究标准内外层双回路控制器结构在永磁直流无刷电机速度伺服系统中的应用,提出了一种状态空间参数化模型,其可以将鲁棒PID控制器的设计转化为线性矩阵不等式的优化问题。对实验结果的分析表明,当模型相对不确定时,本文提出的带LMI优化的鲁棒PID控制器在控制性能上可获得很大的提高。同时,该控制器满足闭环系统一致指数稳定,收敛性好。H 范数有界。 展开更多

关键词 鲁棒pid控制器 应用 电机系统 永磁直流无刷电机 线性矩阵不等式 速度伺服系统 双回路控制器 参数化模型 工业领域 状态空间 优化问题 控制性能 指数稳定 闭环系统 H∞范数 FID 分析表 LMI 收敛性

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小型四旋翼飞行器新型非线性PID姿态控制器设计 被引量：5

11

作者 李杰 齐晓慧 韩帅涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1163-1166,共4页

针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控... 针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控制方法。仿真结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性、抗干扰性以及良好的滤波性能,系统具有良好的动态和稳态性能。由于保留了传统PID优点,设计简单,对实际工程具有较大的指导价值。 展开更多

关键词 小型四旋翼飞行器 非线性pid 姿态控制器 跟踪微分器 非线性组合

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全桥型DC/DC变换器的DMC-PID串级控制策略研究 被引量：1

12

作者 王利波 余明扬 王一军 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期57-62,70,共7页

研究了全桥型DC/DC变换器系统的控制方法。针对现有DC/DC变换器动态响应速度慢、抗干扰能力差的现状,提出了基于状态反馈精确线性化的动态矩阵控制-比例积分微分DMC-PID(dynamic matrix control-proportional integral differential)串... 研究了全桥型DC/DC变换器系统的控制方法。针对现有DC/DC变换器动态响应速度慢、抗干扰能力差的现状,提出了基于状态反馈精确线性化的动态矩阵控制-比例积分微分DMC-PID(dynamic matrix control-proportional integral differential)串级控制方法。应用状态空间平均法建立全桥型DC/DC变换器系统的非线性模型,通过状态反馈精确线性化后得到线性化系统。为使系统获得优良的控制性能,选取DMC-PID串级控制方法。该控制方法同时具备PID算法的鲁棒性和DMC算法的快速性和稳定性,能有效地解决电源输入电压大范围波动输出电压不能及时稳定的问题。通过仿真分析和实验验证了该方案能在各种扰动工作条件下实现对变换器输出精确、快速的控制。 展开更多

关键词 DMC-pid串级控制 状态空间平均法 状态反馈精确线性化 稳定性

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状态反馈PID控制方法在300MW机组的应用

13

作者 高会忠 要亚坤 《河北电力技术》 2015年第1期55-57,60,共4页

针对300 MW机组过热蒸汽温度自动调节稳定性难以控制的问题,提出采用带状态观测器的状态反馈PID控制和常规串级PID控制理论相结合的控制方法,分析状态反馈期望极点的配置过程、仿真试验及现场试验,结果表明带有状态观测器的状态反馈PID... 针对300 MW机组过热蒸汽温度自动调节稳定性难以控制的问题,提出采用带状态观测器的状态反馈PID控制和常规串级PID控制理论相结合的控制方法,分析状态反馈期望极点的配置过程、仿真试验及现场试验,结果表明带有状态观测器的状态反馈PID控制使得系统的调节速度变快、超调量减小、稳定性强,优于常规串级PID控制。 展开更多

关键词 状态反馈pid 串级pid 过热汽温控制 状态观测器

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倒立摆控制系统优化与实时仿真 被引量：2

14

作者 刘佳伟 宋楠 +1 位作者 董文琦 曹玉波 《化工自动化及仪表》 CAS 2023年第4期453-458,共6页

以一阶直线倒立摆为研究对象,基于牛顿第二运动定律,在惯性坐标系内分析和建立倒立摆状态空间表达式数学模型,设计并实现了基于经典PID控制器、状态反馈控制器和全维状态观测器的状态反馈控制器的倒立摆控制系统。通过MATLAB脚本语言实... 以一阶直线倒立摆为研究对象,基于牛顿第二运动定律,在惯性坐标系内分析和建立倒立摆状态空间表达式数学模型,设计并实现了基于经典PID控制器、状态反馈控制器和全维状态观测器的状态反馈控制器的倒立摆控制系统。通过MATLAB脚本语言实现了倒立摆实时仿真与控制系统,结果表明:优化后的全维状态观测器的状态反馈控制器运行效果更优,仿真结果与实际设备运行状态基本吻合。 展开更多

关键词 一阶倒立摆 全维状态观测器 状态反馈控制器 pid控制器 脚本编程 实时仿真

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漂浮式风机变桨距控制方法设计

15

作者 袁嘉旺 程志江 +2 位作者 陈星志 刘登权 马志钢 《现代电子技术》 2023年第14期85-92,共8页

海上漂浮式风机在风浪联合作用下做变桨控制,会对漂浮式风机的发电功率造成影响。传统的PID变桨控制效果差,存在发电功率波动较大的问题,为此,文中利用美国可再生能源实验室(NREL)提供的FAST软件,建立波浪载荷作用下的漂浮式风机的动力... 海上漂浮式风机在风浪联合作用下做变桨控制,会对漂浮式风机的发电功率造成影响。传统的PID变桨控制效果差,存在发电功率波动较大的问题,为此,文中利用美国可再生能源实验室(NREL)提供的FAST软件,建立波浪载荷作用下的漂浮式风机的动力学方程,采用L-M法(Levenberg-Marquardt)对其中的系数进行辨识,并与FAST输出的高保真模型进行对比,验证所建立模型的准确性。其次,利用FAST提供的联合仿真平台设计一种基于遗传算法PID状态反馈的干扰自适应控制的方法,实现漂浮式风机变桨距的稳定控制。结果表明:与基于FAST的变桨距控制相比,基于遗传算法PID状态反馈的干扰自适应控制方法风轮转速的波动较小,输出功率的超调量更小,调节时间较短,更加稳定,而且能够减少漂浮式风机在平动方向和转动方向中横荡的波动,更适合海上漂浮式风机的变桨控制。 展开更多

关键词 漂浮式风机 变桨距控制 风机模型 pid状态反馈 发电功率波动 干扰自适应控制 风轮转速

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基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法

16

作者 高悦 李娜 邓成 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2023年第6期18-22,共5页

针对当前玉米脱粒机液压传动速度控制过程中忽视其实时状态反馈,导致玉米脱粒机在外界干扰情况下存在传动加速控制能力下降的问题,提出一种基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法。首先,构建玉米脱粒机液压传动模型,对脱粒机的... 针对当前玉米脱粒机液压传动速度控制过程中忽视其实时状态反馈,导致玉米脱粒机在外界干扰情况下存在传动加速控制能力下降的问题,提出一种基于状态反馈的玉米脱粒机液压传动速度控制方法。首先,构建玉米脱粒机液压传动模型,对脱粒机的液压传动速度进行测算;然后,设计模糊PID控制器,根据状态反馈增量信息输出控制值调整液压传动速度;最后,构建脱粒机运行观测器,设计脱粒机液压传动状态反馈模块,实现玉米脱粒机液压传动速度控制。实验结果表明:此方法可有效提升玉米脱粒机液压传动速度控制过程的抗干扰能力,提高玉米脱粒机传动加速控制能力。 展开更多

关键词 状态反馈控制器 玉米脱粒机 速度控制 液压传动 模糊pid控制

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水轮机最优控制系统研究 被引量：7

17

作者 张江滨 解建仓 焦尚彬 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期112-116,121,共6页

本文应用现代状态反馈控制理论 ,结合水轮机 (转速 )调节系统的恒值调节要求 ,从水轮机控制系统状态反馈模型出发 ,给出了与常规水轮机调节系统相似的系统框图。并对二次型性能指标最优化控制参数与传统推荐最佳调节参数进行比较分析 ,... 本文应用现代状态反馈控制理论 ,结合水轮机 (转速 )调节系统的恒值调节要求 ,从水轮机控制系统状态反馈模型出发 ,给出了与常规水轮机调节系统相似的系统框图。并对二次型性能指标最优化控制参数与传统推荐最佳调节参数进行比较分析 ,得到这两种方法所对应的最优调节参数有较大差别 ,二次型最优控制效果明显优于常规PID控制。仿真结果表明 :两者动态过程明显不同 ,前者的动态过程呈现完全的非周期快速稳定特点 ,而后者的动态过程则为衰减振荡过程。因此 ,在水轮机调速器中直接输入控制系统权矩阵代替常规的PID调节参数 ,能够根据人为要求实现期望的时域性能指标。 展开更多

关键词 水轮机 二次型最优性能指标 状态反馈控制 pid调节参数

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基于MCP-CSH的主汽温控制变负荷仿真研究 被引量：4

18

作者 李芹 张浩 +1 位作者 杨平 彭道刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2675-2681,共7页

针对电厂主汽温过程容量滞后和惯性较大,在控制中经常出现调节时间长,超调大等问题,提出了一种基于串联校正与状态反馈协调的主蒸汽温度控制方案。为了分析该方案的鲁棒性,提出了一种稳定边界搜索方法。应用该搜索方法,找到了当被控过... 针对电厂主汽温过程容量滞后和惯性较大,在控制中经常出现调节时间长,超调大等问题,提出了一种基于串联校正与状态反馈协调的主蒸汽温度控制方案。为了分析该方案的鲁棒性,提出了一种稳定边界搜索方法。应用该搜索方法,找到了当被控过程中参数变化时的MCP-CSH主汽温控制方案稳定区间,并得出被控过程中的参数变化区间乘以其阶次近似等于77%的结论;为了分析该控制方案对变负荷的适应能力,将不同负荷段的被控过程的数学模型进行了同构化处理,得出了MCP-CSH主汽温控制方案的变负荷适应区间与被控过程中具有最高阶数的参数变化稳定区间一致的结论。仿真结果表明,只要在负荷适应范围内,该方法都能取得很好的控制效果。 展开更多

关键词 多容惯性 主蒸汽温度 状态反馈 最小二乘法 pid

原文传递

基于状态反馈的二阶液位系统最优控制方案研究 被引量：1

19

作者 同长虹 蒋兴加 《甘肃高师学报》 2021年第5期28-31,共4页

针对二阶液位系统具有时变、滞后和非线性的特点,以及传统的PID控制不能满足系统高性能控制要求的问题,基于现代控制理论的状态空间分析法,采用极点配置设计和最优控制理论所得到的稳态和动态性能指标得到显著改善,并通过应用MATLAB对... 针对二阶液位系统具有时变、滞后和非线性的特点,以及传统的PID控制不能满足系统高性能控制要求的问题,基于现代控制理论的状态空间分析法,采用极点配置设计和最优控制理论所得到的稳态和动态性能指标得到显著改善,并通过应用MATLAB对系统的稳态性能和动态性能指标与传统PID控制、串级PID进行仿真分析,证明基于状态反馈的最优控制方法在二阶液位控制系统中具有很好的应用效果. 展开更多

关键词 二阶液位系统 状态反馈 串级pid控制 极点配置设计 最优控制

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带有摩擦力矩的随动系统的控制研究 被引量：4

20

作者 方子帆 孟遂民 《机床与液压》 北大核心 2006年第4期164-166,184,共4页

为了克服静摩擦与库伦摩擦给伺服系统带来的稳态误差和低速爬行问题,提出了一种复合伺服控制,这种控制是由PID控制与前馈控制组成。基于典型转台机械系统的动力学,设计了伺服系统的仿真模型。仿真结果表明,由所提出的复合控制构成的伺... 为了克服静摩擦与库伦摩擦给伺服系统带来的稳态误差和低速爬行问题,提出了一种复合伺服控制,这种控制是由PID控制与前馈控制组成。基于典型转台机械系统的动力学,设计了伺服系统的仿真模型。仿真结果表明,由所提出的复合控制构成的伺服控制系统可以基本消除系统低速爬行问题和提高系统稳态精度。 展开更多

关键词 伺服系统 稳态误差 爬行 摩擦力矩 pid控制 前馈补偿控制

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