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PI控制下开环不稳定对象可行稳定裕度范围的研究 被引量：8
1
作者 孙明玮 焦纲领 +1 位作者 杨瑞光 陈增强 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期385-388,共4页
针对一阶不稳定加延迟对象,基于传统稳定裕度定义的PI控制整定方法缺乏对幅值裕度下边界的考虑,使得结果与实际有一定偏差.通过对延迟环节的逼近,得到更精细的可达稳定裕度区域.利用多项式方程数值求解算法,同时获得了另一种以幅值裕度... 针对一阶不稳定加延迟对象,基于传统稳定裕度定义的PI控制整定方法缺乏对幅值裕度下边界的考虑,使得结果与实际有一定偏差.通过对延迟环节的逼近,得到更精细的可达稳定裕度区域.利用多项式方程数值求解算法,同时获得了另一种以幅值裕度下边界为基准的控制参数整定方法.所得结果显示,按照严格稳定裕度定义所得到的可达区域明显减小.数值实例验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 稳定裕度 pi控制 PM法 整定规则
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PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化 被引量：42
2
作者 肖启明 杨明 +2 位作者 刘可述 贾下跖 秦洁 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期102-107,共6页
针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕... 针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数,并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数,从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明,通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。 展开更多
关键词 永磁同步伺服系统 参数自整定 二自由度迭代法 pi控制器 频域设计法
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基于粒子群优化的半整车半主动模糊PI 控制悬架研究 被引量：5
3
作者 陈国强 吕绍斌 +2 位作者 李根生 代军 杨志飞 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期69-79,共11页
针对不同路况下车辆悬架力学性能复杂多变的问题,利用数值分析方法研究半整车半主动悬架的性能特征。根据半整车半主动悬架的力学原理,建立半整车半主动动力学数学模型;利用2个模糊PI控制器分别控制车辆的前后轮,得到模糊PI控制悬架系统... 针对不同路况下车辆悬架力学性能复杂多变的问题,利用数值分析方法研究半整车半主动悬架的性能特征。根据半整车半主动悬架的力学原理,建立半整车半主动动力学数学模型;利用2个模糊PI控制器分别控制车辆的前后轮,得到模糊PI控制悬架系统;利用粒子群算法对模糊PI控制悬架系统进行优化,得到不同悬架的车身质心加速度、车身俯仰角加速度、前后轮变形量与前后悬架动挠度性能参数的变化规律与均方根值,并分析悬架性能参数对车辆性能的影响以及各性能参数之间的内在联系。对2种PI控制悬架的可靠性进行研究,结果表明:2种PI控制悬架性能与被动悬架相比,均有很大改善,且利用粒子群优化后的模糊PI控制悬架的综合性能最好;当车辆在不同的路面行驶时,2种PI控制悬架均具有较好的可靠性。 展开更多
关键词 悬架性能 半主动悬架 粒子群优化 双模糊pi控制 数值分析方法
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基于PI参数的二阶线性自抗扰控制参数整定 被引量：7
4
作者 马良玉 王月 马进 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期1761-1767,共7页
线性自抗扰控制是一种不依赖于被控过程模型的控制方法,具有很好的工程应用潜力。目前,工业控制过程中大多采用PI控制器,为了确保由调试好的PI控制器平稳切换到线性自抗扰控制器,并使系统仍保持稳定状态,需要合理设置线性自抗扰控制器... 线性自抗扰控制是一种不依赖于被控过程模型的控制方法,具有很好的工程应用潜力。目前,工业控制过程中大多采用PI控制器,为了确保由调试好的PI控制器平稳切换到线性自抗扰控制器,并使系统仍保持稳定状态,需要合理设置线性自抗扰控制器的参数。为此,在分析二阶线性自抗扰控制器的二自由度等效结构的基础上,推导出其反馈控制器与PID控制器的对应关系,给出一种基于现有PI控制参数直接获取二阶线性自抗扰控制初始参数的方法。最后,在MATLAB/Simulink平台上采用若干典型传递函数和双容水箱液位控制系统进行仿真研究,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 线性自抗扰控制 pi控制 参数整定 带宽方法 仿真研究
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基于Bode图解法的改进频域框架分数阶PI控制器设计方法 被引量：1
5
作者 邵克勇 刘洋 +2 位作者 孙辰俊 夏文静 朱玉洁 《东北石油大学学报》 北大核心 2024年第6期109-116,I0008,共9页
为了有效减少求解分数阶PI控制器参数的计算量,基于Bode图解法,提出一种改进频域框架分数阶PI控制器设计方法。将改进频域框架法引入中频段,求取改进频域框架法的三角形面积最小;根据截止频率、相角穿越频率约束公式,确定改进频域框架范... 为了有效减少求解分数阶PI控制器参数的计算量,基于Bode图解法,提出一种改进频域框架分数阶PI控制器设计方法。将改进频域框架法引入中频段,求取改进频域框架法的三角形面积最小;根据截止频率、相角穿越频率约束公式,确定改进频域框架范围;考虑多种约束条件,引入拉格朗日乘数方程,计算比例系数和积分系数,求取在某一改进频域框架内的最优比例系数和积分系数;通过仿真算例验证设计方法的可行性与有效性。结果表明:改进频域框架分数阶PI控制器设计满足系统的稳定性要求,有较好的鲁棒性。该设计方法具有计算简单、精确度高和取值范围直观等优点。 展开更多
关键词 分数阶 pi控制器 Bode图解法 最优控制 频域框架
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柔性机械臂运动速度的PI控制策略 被引量：1
6
作者 李小彭 陈国文 +1 位作者 尹猛 付嘉兴 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1409-1416,共8页
柔性机械臂和柔性负载会随着机械臂位姿的改变,导致转动惯量等具体参数发生改变,进而对伺服驱动系统的输出转速产生影响.采用相同阻尼系数的极点配置方法对驱动系统的比例-积分(proportional-integral,PI)控制器参数进行调节,使PI控制... 柔性机械臂和柔性负载会随着机械臂位姿的改变,导致转动惯量等具体参数发生改变,进而对伺服驱动系统的输出转速产生影响.采用相同阻尼系数的极点配置方法对驱动系统的比例-积分(proportional-integral,PI)控制器参数进行调节,使PI控制器随机械臂位姿改变自动调节参数,动态稳定电动机输出转速.根据拉格朗日原理和连续体振动理论建立数学模型,通过状态方程获得传递函数,采用相同阻尼系数极点配置方法调节PI控制器参数,应用到转速环控制中.分析阻尼系数与自然频率对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响.通过数值仿真证明,合理调节阻尼系数可以减小伺服驱动系统转速波动.通过与齐格勒-尼科尔斯法则自整定(Ziegler-Nichols self-tuning,Z-N)方法的对比,表明相同阻尼系数的极点配置方法使系统达到稳定的时间更短. 展开更多
关键词 柔性机械臂 柔性负载 pi控制器 相同阻尼系数极点配置法 伺服驱动系统
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分数阶PI^λD^μ控制器参数设计方法——极点阶数搜索法 被引量：24
7
作者 严慧 于盛林 李远禄 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2007年第4期445-450,共6页
分数阶PIλDμ控制器将传统整数阶PID控制器的微分与积分阶数扩展到分数.利用μ、λ两个参数,可以灵活地设计PID控制器.本文提出了一种整定分数阶PIλDμ控制器参数的有效方法——极点阶数搜索法.其基本原理是,首先估计分数阶PIλDμ控... 分数阶PIλDμ控制器将传统整数阶PID控制器的微分与积分阶数扩展到分数.利用μ、λ两个参数,可以灵活地设计PID控制器.本文提出了一种整定分数阶PIλDμ控制器参数的有效方法——极点阶数搜索法.其基本原理是,首先估计分数阶PIλDμ控制器的比例参数KP,然后设计一对稳定度较好的极点,再估计参数μ和λ的搜寻范围,最后将KP?极点代入分数阶控制系统的特征方程中,并在μ和λ的搜寻范围内搜寻一组能满足分数阶控制系统时域性能指标的分数阶PIλDμ控制器的参数KP、KI、λ、KD、μ.仿真结果证明,用极点阶数搜索法设计出的分数阶PIλDμ控制器能更好地调节分数阶被控系统. 展开更多
关键词 极点阶数搜索法 分数阶pi^ΛD^Μ控制器 参数整定 分数阶控制系统
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非线性系统开闭环PI型迭代学习控制律及其收敛性 被引量：9
8
作者 皮道映 孙优贤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期400-403,共4页
对于一类参数未知的非线性系统在有限时域上的精确轨迹跟踪问题，提出了一种开闭环PI型选代学习控制策略，给出了其收敛的充要条件．分析表明：所给出的收敛条件推广了现有结果．
关键词 收敛性 非线性系统 迭代学习控制律 pi型
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基于二自由度PI控制器的吹塑机张力控制系统 被引量：2
9
作者 吕颖利 吕少龙 焦英英 《塑料科技》 CAS 北大核心 2020年第1期118-121,共4页
吹塑机的张力控制系统是一个大时滞线性系统,实现其控制难度较大。针对张力控制系统的一阶积分时滞模型,提出一种改进的基于多主导极点配置方法的二自由度PI控制算法,假设存在正的、稳定的多主导极点,过程控制系统无振荡,并且非主导的... 吹塑机的张力控制系统是一个大时滞线性系统,实现其控制难度较大。针对张力控制系统的一阶积分时滞模型,提出一种改进的基于多主导极点配置方法的二自由度PI控制算法,假设存在正的、稳定的多主导极点,过程控制系统无振荡,并且非主导的极点和零点对控制过程无影响,为了提高伺服性能和降低超调量,在结构中设计了设定点滤波器。仿真案例实验结果表明,该方法在吹塑机张力控制中具有良好的追踪性能和扰动抑制性能。 展开更多
关键词 吹塑机 张力控制 二自由度pi控制器 多主导极点方法 设定点滤波器
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基于WGC方法设计的PI控制器在吹塑机中的应用
10
作者 张彬 林红先 蔡萃 《塑料科技》 CAS 北大核心 2020年第8期119-122,共4页
在塑料薄膜制造过程中,吹塑机薄膜厚度控制系统的性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出采用WGC方法设计的PI控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权... 在塑料薄膜制造过程中,吹塑机薄膜厚度控制系统的性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出采用WGC方法设计的PI控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权后的WGC点的最优方案。仿真模拟结果表明,所提出的方法在塑料薄膜厚度控制中表现出良好的伺服性能以及平缓的控制器输出。 展开更多
关键词 pi控制器 稳定边界轨迹法 吹塑机 厚度控制
原文传递
PI控制中衰减度与H_∞指标的相容性 被引量：1
11
作者 李银伢 盛安冬 +1 位作者 王远钢 郭治 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期498-502,共5页
研究n阶线性定常系统在PI控制下衰减度与H∞指标的相容性问题.首先基于D-分割法和边界穿越定理,分别推导了描述PI控制器参数稳定域边界、PI控制器满足期望的衰减度指标的参数边界和期望的H∞指标的参数边界的解析表达式.再应用满意控制... 研究n阶线性定常系统在PI控制下衰减度与H∞指标的相容性问题.首先基于D-分割法和边界穿越定理,分别推导了描述PI控制器参数稳定域边界、PI控制器满足期望的衰减度指标的参数边界和期望的H∞指标的参数边界的解析表达式.再应用满意控制思想,对上述期望指标的相容性进行了分析,给出了相容指标较好的取值范围.当上述两类指标相容时,可以迅速得到整个PI控制器相容性解集(满意解集).用一个算例说明了所提出的设计方法的有效性. 展开更多
关键词 满意控制 pi控制 相容性 H∞指标 衰减度 D-分割法
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基于LMI的二冲程发动机转速鲁棒PI控制
12
作者 潘松 魏民祥 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2128-2132,共5页
针对某型航空用二冲程发动机,用逐步回归的方法建立发动机非线性稳态模型,在平衡点附近进行泰勒级数展开,得到了发动机在平衡点附近的线性模型;基于线性矩阵不等式(LMI)的方法进行鲁棒控制算法研究,得到了鲁棒PI控制参数,实现了系统的... 针对某型航空用二冲程发动机,用逐步回归的方法建立发动机非线性稳态模型,在平衡点附近进行泰勒级数展开,得到了发动机在平衡点附近的线性模型;基于线性矩阵不等式(LMI)的方法进行鲁棒控制算法研究,得到了鲁棒PI控制参数,实现了系统的鲁棒控制;基于模糊T-S模型并行分配补偿控制策略,设计了控制算法切换策略.经系统仿真和发动机台架实验验证,在负载11%的扰动下转速控制精度稳定在2.3%之内,控制器对于外界干扰有较强的鲁棒性,得到了期望的控制效果. 展开更多
关键词 二冲程发动机模型 泰勒级数展开 鲁棒pi控制算法 模糊T-S模型
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飞机机电作动器模糊PI-ANN复合控制仿真 被引量：6
13
作者 鹿山山 王志胜 +4 位作者 欧阳权 段朝伟 丛玉华 肖志慧 赵祥丹 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期158-164,共7页
为提高飞机机电作动器的位置跟踪精度与抗干扰能力,提出了一种模糊PI-ANN复合控制方法。首先根据机电作动器的结构与工作原理,建立永磁同步电机与机械传动部分的数学模型;然后根据电机控制系统建立基于模糊PI-ANN机电作动器复合控制模型... 为提高飞机机电作动器的位置跟踪精度与抗干扰能力,提出了一种模糊PI-ANN复合控制方法。首先根据机电作动器的结构与工作原理,建立永磁同步电机与机械传动部分的数学模型;然后根据电机控制系统建立基于模糊PI-ANN机电作动器复合控制模型;利用Matlab软件对模型进行仿真分析。仿真结果表明,与传统PI控制和模糊PI控制相比,所提出的模糊PI-ANN复合控制方法在动态和稳态性能以及抗干扰能力方面均得到较大提升,稳态误差减小76.87%,干扰时位移偏差减小62.86%。 展开更多
关键词 机电作动器 永磁同步电机 模糊pi-ANN复合控制 神经网络 自适应
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光伏微网逆变器的数字前馈PI控制方法 被引量：2
14
作者 罗丹 廖志贤 +1 位作者 蒋清红 蒋品群 《科技创新与应用》 2019年第9期124-125,共2页
首先介绍光伏微网逆变器的电路模型及其工作原理,并对电路模型进行简化分析,得到微网逆变器的信号矢量关系,然后通过数学分析,研究和探讨了数字前馈PI控制方法的递推算法,最后基于Matlab平台建立其仿真模型,将数字前馈PI控制方法与滞环... 首先介绍光伏微网逆变器的电路模型及其工作原理,并对电路模型进行简化分析,得到微网逆变器的信号矢量关系,然后通过数学分析,研究和探讨了数字前馈PI控制方法的递推算法,最后基于Matlab平台建立其仿真模型,将数字前馈PI控制方法与滞环控制方法进行对比仿真研究。通过仿真,对两种方法的控制误差、总谐波失真度两个指标进行考察,实验结果表明,在控制误差相同的情况下,光伏微网逆变器的数字前馈PI控制方法的总谐波失真度远小于滞环控制方法,表明数字前馈PI控制方法具有更好的输出电能质量,性能表现更优越。 展开更多
关键词 光伏 微网 逆变器 数字前馈pi控制方法
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基于改进免疫遗传算法的双馈风机控制系统PI参数优化 被引量：9
15
作者 谷昱君 聂暘 +1 位作者 王东 焦彦军 《陕西电力》 2016年第11期25-30,共6页
鉴于双馈风机(DFIG)在故障期间的控制性能依赖干控制参数的选取,将免疫遗传算法(IGA)引入DFIG控制系统PI参数的优化设计中,以DFIG的控制目标作为PI参数的优化目标,选取极点配置法整定值作为初值提高优化效率,根据DFIG控制系统自身特点... 鉴于双馈风机(DFIG)在故障期间的控制性能依赖干控制参数的选取,将免疫遗传算法(IGA)引入DFIG控制系统PI参数的优化设计中,以DFIG的控制目标作为PI参数的优化目标,选取极点配置法整定值作为初值提高优化效率,根据DFIG控制系统自身特点对编码、交叉和变异算子、免疫算子进行自适应改进.形成了适用干DFIG控制系统PI参数优化的改进免疫遗传算法(IIGA)。该算法可以同时实现控制系统的多目标优化和转子侧变换器与网侧变换器的协调配合,在电压跌落过程中较极点配置法可获得更好的控制性能。最后,在MATLAB,Simulink中搭建了含风电场的系统仿真模型,仿真结果验证了本文所提方法的有效性。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 控制系统 pi控制器 极点配置法 改进免疫遗传算法
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液位控制系统的PI调节器参数最优化设计 被引量：3
16
作者 黎庶 鲁凯生 《武汉交通科技大学学报》 1999年第6期637-639,共3页
应用李雅普诺夫第二法求解系统是优参数的方法对比例积分液位控制系统的PI调节器进行参数优化，找出最佳的比例系数Kp值和积分时间Ti值，并应用MATLAB计算机软件对优化结果进行了仿真验证．
关键词 船舶 机舱 液拉控制器 pi调节器
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永磁同步电机电流环PI控制器参数整定及优化 被引量：14
17
作者 刘林 曹鑫 +2 位作者 钱梦飞 郝振洋 赵旭升 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期131-140,共10页
针对永磁同步电机电流环PI控制器参数自整定依赖电机参数和系统模型精确度的问题,提出一种基于模型与规则相结合的PI控制参数自整定及优化方法。首先,采用直流激励法对电机的电阻和电感进行离线辨识;其次,利用零极点对消法设计出一组合... 针对永磁同步电机电流环PI控制器参数自整定依赖电机参数和系统模型精确度的问题,提出一种基于模型与规则相结合的PI控制参数自整定及优化方法。首先,采用直流激励法对电机的电阻和电感进行离线辨识;其次,利用零极点对消法设计出一组合适的PI控制器参数;最后,以这一组PI控制参数为初值,将响应的上升时间、超调量和调整时间纳入综合评价指标中,通过二自由度变量轮换法在PI控制参数初值邻域内优化后得到一组性能最优的PI控制参数。实验结果表明,该方法可以快速整定得到一组合适的PI参数,同时优化后的PI参数控制性能相较于优化前明显提升,响应调整时间减少50%,具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 离线辨识 参数自整定 零极点对消法 二自由度变量轮换法 pi控制器
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多变量动态解耦预测PI在精馏塔中的应用 被引量：7
18
作者 杨自 任正云 余雯 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期1688-1694,共7页
精馏塔是一个多输入多输出的高阶系统,其内在机理复杂,具有强耦合、强干扰、大滞后等特性。精馏塔精馏工艺对控制器要求较高,常规的PID控制过程中存在震荡和超调现象,会导致产品品质不佳,而一般的智能控制鲁棒性较差,参数不易整定,无法... 精馏塔是一个多输入多输出的高阶系统,其内在机理复杂,具有强耦合、强干扰、大滞后等特性。精馏塔精馏工艺对控制器要求较高,常规的PID控制过程中存在震荡和超调现象,会导致产品品质不佳,而一般的智能控制鲁棒性较差,参数不易整定,无法满足实际需求。针对该问题,提出了多变量动态解耦预测PI控制算法。该算法使用对角动态解耦器解除变量间的耦合特性,对由解耦器和过程对象组成的广义过程对象进行模型降阶,并对每一个相互独立的降阶模型运用预测PI算法进行控制研究。仿真结果表明,多变量动态解耦预测PI控制算法具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强、响应速度快、参数易整定,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 精馏塔 预测pi控制 动态解耦方法 模型降阶 鲁棒性
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基于模糊PI控制的风力发电最大功率跟踪技术研究 被引量：1
19
作者 聂兴成 闵令民 +1 位作者 孙玉涛 石军峰 《电器与能效管理技术》 2016年第7期36-38,60,共4页
简单介绍风力发电原理,以常见的升降压斩波电路为对象,推导风机输出功率与IGBT的占空比的关系,引出爬山法在最大功率跟踪中的应用。最后针对最大功率跟踪出现的波动问题,采用模糊PI控制达到最大功率跟踪稳定的效果。
关键词 风力发电 功率跟踪 pi控制 爬山法
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基于改进遗传算法的PI整定在DTC中的应用 被引量：3
20
作者 苏译 徐晓昂 《微特电机》 北大核心 2012年第4期13-15,共3页
为克服Z-N整定法转速阶跃响应的超调量大以及遗传算法中双亲交叉遗传的不足,提出了改进的多亲交叉遗传算法对PI参数进行整定的方法。从PI调节器工作原理及Z-N整定法的优缺点出发,阐述了基于多亲交叉的改进遗传算法的PI整定过程,然后基... 为克服Z-N整定法转速阶跃响应的超调量大以及遗传算法中双亲交叉遗传的不足,提出了改进的多亲交叉遗传算法对PI参数进行整定的方法。从PI调节器工作原理及Z-N整定法的优缺点出发,阐述了基于多亲交叉的改进遗传算法的PI整定过程,然后基于直接转矩控制(DTC)的优良特性,以异步电动机直接转矩控制系统为平台,借助MATLAB/Simulink对PI参数进行了寻优并建立了控制系统仿真模型。仿真结果验证了所提出的PI整定方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 遗传算法 多亲交叉 pi整定 Z-N整定法 直接转矩控制
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