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基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥控制系统研究 被引量:3
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作者 丁筱玲 王克林 +3 位作者 李军台 郭冰 李志勇 赵立新 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期240-247,共8页
针对水肥控制难度大,传统灌溉施肥方法智能化程度较低的问题,设计一种基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥一体化控制系统。以控制混合肥液的EC(电导率)值为目标,在传统模糊PID控制算法的基础上引入BAS(天牛须搜索)算法和Smith预估... 针对水肥控制难度大,传统灌溉施肥方法智能化程度较低的问题,设计一种基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥一体化控制系统。以控制混合肥液的EC(电导率)值为目标,在传统模糊PID控制算法的基础上引入BAS(天牛须搜索)算法和Smith预估器。通过MATLAB/Simulink软件仿真,验证其寻优和优化能力,对比常规PID、BAS—PID模型,结果表明,BAS—Smith—Fuzzy PID控制器拥有优异控制性能。基于STM32主控平台搭建单通道混肥装置,配置MCGS触摸屏上位机并基于Android平台开发客户端进行人机交互,试验结果表明,BAS—Smith—Fuzzy PID的调节时间对比常规PID、BAS—PID缩短17.1%、63%、超调量降低82.1%、87.2%。 展开更多
关键词 水肥一体化 BAS算法 模糊pid控制 物联网 SIMULINK仿真
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基于GOHBA-Fuzzy-PID算法的施肥控制系统优化研究 被引量:2
2
作者 黄友锐 陆森 +1 位作者 韩涛 刘权增 《农业机械学报》 北大核心 2025年第11期320-328,共9页
为满足中草药种植对灌溉精准施肥控制的需求,解决传统PID控制存在的超调大、响应慢等问题,本文提出一种基于全局优化蜜獾算法(GOHBA)与模糊PID结合的优化控制策略。利用GOHBA调节模糊PID控制器关键增益参数,以提升系统响应速度与稳定性... 为满足中草药种植对灌溉精准施肥控制的需求,解决传统PID控制存在的超调大、响应慢等问题,本文提出一种基于全局优化蜜獾算法(GOHBA)与模糊PID结合的优化控制策略。利用GOHBA调节模糊PID控制器关键增益参数,以提升系统响应速度与稳定性。在流量0.5、1.0、1.5、2.0 L/min条件下开展仿真,比较GOHBA-Fuzzy-PID与标准PID、常规Fuzzy-PID及HBA-Fuzzy-PID的控制性能。结果表明:GOHBA-Fuzzy-PID在不同流量下均展现出较小的超调量(16.7%~26.3%)和更短或相当的稳态时间(92~97 s),优于其他控制器,特别当流量为2.0 L/min时,其超调量仅为18.2%,显著低于传统算法。结果表明本文算法在非线性、时变的水肥一体化系统中展现出良好鲁棒性与应用潜力。 展开更多
关键词 水肥一体化 GOHBA-Fuzzy-pid算法 精准施肥
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基于PID的液位控制系统优化设计 被引量:2
3
作者 孙永芳 《机械设计与制造工程》 2025年第8期29-33,共5页
针对传统PID控制在单容水箱液位控制系统中存在抗扰动能力弱、参数固化以及非线性适应性差等问题,提出一种融合模糊PID控制、粒子群算法与BP神经网络的液位控制系统优化方法。首先以模糊PID控制为底层控制逻辑,通过粒子群算法对模糊PID... 针对传统PID控制在单容水箱液位控制系统中存在抗扰动能力弱、参数固化以及非线性适应性差等问题,提出一种融合模糊PID控制、粒子群算法与BP神经网络的液位控制系统优化方法。首先以模糊PID控制为底层控制逻辑,通过粒子群算法对模糊PID的初始参数进行调节,同时结合BP神经网络进行非线性扰动的动态补偿;其次设计仿真实验对优化系统的性能进行验证。实验结果表明,所提方法的液位控制曲线更加接近目标输出曲线,阀门开度陡增20%的扰动测试中,液位波动为0.03 m,稳态恢复时间为0.9 s;阀门开度突降30%的扰动测试中,液位波动为0.04 m,稳态恢复时间为1.0 s,整体性能更加稳定,液位控制精确。 展开更多
关键词 模糊pid控制 水箱液位控制 粒子群算法 BP神经网络 动态控制
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基于麻雀搜索算法的机床电主轴水冷机PID自适应控制研究
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作者 刘红梅 安建波 +1 位作者 李波 张虎极 《现代制造工程》 北大核心 2025年第8期151-158,共8页
传统机床电主轴的热误差抑制采用循环冷却液换热控制方式,存在实时性低、成本高及与数控系统关联性较差等问题,针对此问题提出了一种基于麻雀搜索算法的机床电主轴水冷机PID(Proportional-Integral-Derivative)自适应控制方法。首先阐... 传统机床电主轴的热误差抑制采用循环冷却液换热控制方式,存在实时性低、成本高及与数控系统关联性较差等问题,针对此问题提出了一种基于麻雀搜索算法的机床电主轴水冷机PID(Proportional-Integral-Derivative)自适应控制方法。首先阐述了系统的整体设计方案;接着介绍了华中数控系统的PID控制模块,开展了麻雀搜索算法及其自适应调整模型的研究,进行了仿真分析;然后基于数控PID模块,完成了水冷机控制系统参数辨识,研制了水冷机PID自适应控制模块;最后设计了数控系统端的过程监控模块,进行了系统测试与验证。测试结果表明,所提方法对机床电主轴热抑制取得较好成效,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 电主轴热误差 水冷机 麻雀搜索算法 pid自适应控制
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基于CAN总线和PID算法的多点水温控制系统 被引量:6
5
作者 黄章华 陆华忠 李灌辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第10期44-45,48,共3页
介绍了以AVR单片机为智能节点核心,多个节点通过CAN总线通信的多点水温控制系统。智能节点包括温度采集模块、温度控制模块、CAN总线通信模块等。主节点将水温信号通过串口发送给上位机进行处理,并接受上位机的控制指令。用LabVIEW编写... 介绍了以AVR单片机为智能节点核心,多个节点通过CAN总线通信的多点水温控制系统。智能节点包括温度采集模块、温度控制模块、CAN总线通信模块等。主节点将水温信号通过串口发送给上位机进行处理,并接受上位机的控制指令。用LabVIEW编写上位机程序,利用其PID工具包对各点水温进行独立的PID控制。系统应用于多个水族箱的水温管理,取得良好效果。 展开更多
关键词 CAN总线 pid算法 LABVIEW 多点 水温 控制 AVR
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PID-DMC算法及其在液位控制系统中的应用 被引量:9
6
作者 张文安 徐建明 俞立 《控制工程》 CSCD 2005年第1期22-24,28,共4页
提出了一种新的带PID校正环节的DMC算法,论述了其原理并将其应用于实际液位控制系统,实现了系统在模型失配明显的情况下对二阶液位对象的有效控制。由于控制阀的非线性特性使得本实验中的液位对象具有时滞弱非线性特性,常规DMC算法控制... 提出了一种新的带PID校正环节的DMC算法,论述了其原理并将其应用于实际液位控制系统,实现了系统在模型失配明显的情况下对二阶液位对象的有效控制。由于控制阀的非线性特性使得本实验中的液位对象具有时滞弱非线性特性,常规DMC算法控制存在明显的模型失配问题并影响了系统的控制性能。为此在常规DMC算法中引入PID环节,从而得到了一种新的PID DMC算法。实验结果表明该算法能有效改善系统在模型失配情况下的控制性能,且算法简单易行,在线计算量小。 展开更多
关键词 液位控制系统 动态矩阵控制 模型失配 pid-DMC算法
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基于智能水滴算法的空调水温二阶时滞PID控制 被引量:7
7
作者 郑斌 黄璐 周亮 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期540-545,共6页
为提高中央空调系统使用过程中的能耗利用效率,实现更加有效的回水水温控制,提出基于不确定IWD-PID整定的中央空调系统回水水温控制方法。首先对中央空调系统冷回水水温模型进行研究,用二阶时滞惯性模型对回水水温模型进行描述,获得其... 为提高中央空调系统使用过程中的能耗利用效率,实现更加有效的回水水温控制,提出基于不确定IWD-PID整定的中央空调系统回水水温控制方法。首先对中央空调系统冷回水水温模型进行研究,用二阶时滞惯性模型对回水水温模型进行描述,获得其控制对象数学模型形式;其次引入智能水滴算法(IWD)对PID控制器进行优化整定,并利用不确定方式对IWD算法进行性能提升,最后据此对中央空调系统回水水温模型的PID控制器进行参数整定,实现回水水温有效控制。实验结果表明,采用该控制策略在满足室内负荷需求的前提下能够更有效地降低冷冻水泵的运行频率,节能效果与控制质量更佳。 展开更多
关键词 智能水滴算法 pid控制 中央空调系统 回水水温
原文传递
基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法研究 被引量:16
8
作者 周建中 赵峰 李超顺 《水电能源科学》 北大核心 2014年第12期127-130,共4页
水轮机调速系统是水电机组的核心控制系统,调速器控制参数优化与机组的安全稳定高效运行直接相关。针对现有研究的不足,建立了非线性调速系统模型,采用综合特性曲线描述水轮机模型,采用弹性水击模型描述压力引水系统特性;在此基础上,结... 水轮机调速系统是水电机组的核心控制系统,调速器控制参数优化与机组的安全稳定高效运行直接相关。针对现有研究的不足,建立了非线性调速系统模型,采用综合特性曲线描述水轮机模型,采用弹性水击模型描述压力引水系统特性;在此基础上,结合引力搜索算法(GSA)的优点,提出了基于GSA的非线性PID控制参数优化方法,并以我国某实际水电机组数据建立仿真模型,比较了不同优化方法和不同PID控制规律的组合控制效果。结果表明,基于GSA的水轮机调速系统非线性PID控制参数优化方法,能有效提高孤网运行条件下机组的动态品质。 展开更多
关键词 非线性水轮机调速系统 综合特性曲线 弹性水击模型 引力搜索算法 pid控制 非线性pid控制
原文传递
基于遗传算法的模糊PID控制在水轮发电机组中应用研究 被引量:5
9
作者 王淑青 刘素一 +1 位作者 张子蓬 袁晓辉 《微计算机信息》 北大核心 2006年第02S期62-63,259,共3页
水轮发电机组系统是一复杂的系统,常规PID控制很难满足高性能控制要求,本文设计了一自适应模糊PID控制器,模糊推理系统可在线整定PID参数,模糊控制系统的隶属函数和推理规则采用遗传算法优化。仿真实验表明这是一种有效的控制策略,尤其... 水轮发电机组系统是一复杂的系统,常规PID控制很难满足高性能控制要求,本文设计了一自适应模糊PID控制器,模糊推理系统可在线整定PID参数,模糊控制系统的隶属函数和推理规则采用遗传算法优化。仿真实验表明这是一种有效的控制策略,尤其在启停机过程及负载扰动过程较传统PID控制具有更好的鲁棒性和稳定性。 展开更多
关键词 pid控制 模糊推理 水轮发电机 遗传算法
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模糊PID控制算法在恒压供水系统中的应用 被引量:12
10
作者 谢仕宏 朱晓聪 姜丽波 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2007年第2期109-112,共4页
指出了用一台变频器实现恒压供水的缺点,提出了利用变频器合软启动器实现恒压供水系统压力控制的方案,针对系统存在的大迟滞、非线性特点,提出了模糊自适应PID控制算法,通过在线实时调整PID参数提高了系统的快速性和稳定性,克服了传统PI... 指出了用一台变频器实现恒压供水的缺点,提出了利用变频器合软启动器实现恒压供水系统压力控制的方案,针对系统存在的大迟滞、非线性特点,提出了模糊自适应PID控制算法,通过在线实时调整PID参数提高了系统的快速性和稳定性,克服了传统PID控制器的缺点.实际应用表明,该算法县有较好的控制效果. 展开更多
关键词 恒压供水 模糊pid 控制算法
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基于数字PID算法的PLC恒压供水系统 被引量:7
11
作者 刘迪 张凯 +1 位作者 王冬梅 刘孝磊 《国外电子测量技术》 2010年第2期75-78,共4页
由于用户用水的不稳定,经常导致用水高峰期水压较低;供水量低于需求量。传统的恒压供水系统存在控制精度低、能耗大及成本高等缺点。针对上述情况,本论文将PLC与变频调速技术相结合,利用数字PID控制算法构成闭环反馈控制系统,实现对水... 由于用户用水的不稳定,经常导致用水高峰期水压较低;供水量低于需求量。传统的恒压供水系统存在控制精度低、能耗大及成本高等缺点。针对上述情况,本论文将PLC与变频调速技术相结合,利用数字PID控制算法构成闭环反馈控制系统,实现对水泵的在线控制。这种方法的控制稳定性好,参数调整容易。该系统取代了传统的供水方式,提高了供水质量,实现自动调节恒压供水的目的。 展开更多
关键词 变频调速 变频器 恒压供水 PLC 数字pid控制算法
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仿流水PID算法在供热站循环泵控制中的应用 被引量:3
12
作者 李兵 姚明林 《应用能源技术》 2016年第5期28-32,共5页
PID控制器是供热站循环泵控制中应用最为广泛的控制器,具有结构简单,适应性强等优点。但是其控制参数的调节始终是一个困扰人多年的重要问题。仿流水算法是一种启发式算法,利用自然界水流动的过程中所产生的现象,对PID参数进行调整和优... PID控制器是供热站循环泵控制中应用最为广泛的控制器,具有结构简单,适应性强等优点。但是其控制参数的调节始终是一个困扰人多年的重要问题。仿流水算法是一种启发式算法,利用自然界水流动的过程中所产生的现象,对PID参数进行调整和优化设计。设计利用连续型仿流水算法求得最佳的PID控制器参数值,使被控系统的输出相应达到最佳。 展开更多
关键词 供热站 循环泵 仿流水pid算法
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火电厂锅炉水质调节IMC-PID鲁棒自适应控制 被引量:5
13
作者 曹顺安 黄艳 聂鑫 《化工自动化及仪表》 CAS 2008年第6期30-33,37,共5页
针对火电厂锅炉水质调节过程的不确定、大时滞、时变性、非线性的特点,依据控制系统的误差变化和系统动态响应状态之间的关系,定义被控过程的状态性能指标,提出一种能很好地实现系统鲁棒稳定性和鲁棒性能调和的IMC-PID控制器参数自适应... 针对火电厂锅炉水质调节过程的不确定、大时滞、时变性、非线性的特点,依据控制系统的误差变化和系统动态响应状态之间的关系,定义被控过程的状态性能指标,提出一种能很好地实现系统鲁棒稳定性和鲁棒性能调和的IMC-PID控制器参数自适应调整的控制策略。仿真结果表明,该方法简单有效、方便可行,具有良好的鲁棒稳定性和动态特性,实际应用取得了良好的控制效果。 展开更多
关键词 火电厂 锅炉水质调节 IMC—pid 鲁棒自适应控制
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水轮机微机调速器PID控制算法的改进 被引量:1
14
作者 南海鹏 王德意 王涛 《西安理工大学学报》 CAS 2000年第2期161-164,共4页
提出一种改进的水轮机微机调速器 PID控制算法。改进的 PID控制算法减少了 1次乘法与加法运算 ,减少了 1个变量 ,且简化了 Z传递函数 ,从而使 CPU的计算速度提高了2 0 % ;同时 ,改进的 PID算法取消了延时环节 ,避免了该环节引起的误差 ... 提出一种改进的水轮机微机调速器 PID控制算法。改进的 PID控制算法减少了 1次乘法与加法运算 ,减少了 1个变量 ,且简化了 Z传递函数 ,从而使 CPU的计算速度提高了2 0 % ;同时 ,改进的 PID算法取消了延时环节 ,避免了该环节引起的误差 ,提高了计算精度。采用改进型 PID控制算法的水轮机微机调速器的实际运行结果表明 ,新算法明显优于原始算法。 展开更多
关键词 水轮机 微机调速器 pid控制算法 改进
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改进免疫PID在双容水箱控制中的优化研究 被引量:3
15
作者 李琦 尚文斌 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第10期372-376,共5页
双容水箱是工业过程控制中常见的被控对象,由于液位控制具有非线性、大惯性、时变性及滞后性等特点,造成系统的稳定性差。常规控制算法很难达到较好的优化控制效果。为解决控制精度和参数整定等问题,提出一种改进免疫PID控制器,通过免... 双容水箱是工业过程控制中常见的被控对象,由于液位控制具有非线性、大惯性、时变性及滞后性等特点,造成系统的稳定性差。常规控制算法很难达到较好的优化控制效果。为解决控制精度和参数整定等问题,提出一种改进免疫PID控制器,通过免疫反馈控制规律和模糊控制规则在线调整控制器的参数,使比例积分微分参数调节灵活性更强,用免疫遗传算法在全局范围内对免疫PID控制器中的参数进行离线优化。仿真结果表明改进控制算法与经典PID、一般免疫PID控制器相比具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 比例积分微分控制器 免疫控制器 双容水箱 液位控制 免疫遗传算法
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自适应模糊PID水温控制系统 被引量:5
16
作者 郭秀珍 何真承 段书凯 《电子设计工程》 2017年第6期151-155,共5页
水温控制无论是在日常生活还是工业生产中都扮演着重要的角色。本设计是基于STC12C5A60S2的智能型水温控制系统,在硬件上实现键盘输入、温度釆集、AD转换和液晶显示,在软件上采用模糊控制与PID算法相结合构成的模糊PID控制器来对水温进... 水温控制无论是在日常生活还是工业生产中都扮演着重要的角色。本设计是基于STC12C5A60S2的智能型水温控制系统,在硬件上实现键盘输入、温度釆集、AD转换和液晶显示,在软件上采用模糊控制与PID算法相结合构成的模糊PID控制器来对水温进行实时监测和调节。结果显示,采用模糊PID控制策略,改善了系统的动态响应,提高响应速度,能够实现水温的数字式精确调节。 展开更多
关键词 水温系统 模糊控制 pid算法 动态性能
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基于改进遗传算法的水轮机PID调速器参数优化 被引量:1
17
作者 孙美凤 张俊红 沈祖诒 《中国农村水利水电》 北大核心 2006年第12期125-127,130,共4页
水轮机调速器的参数整定对水轮发电机组安全、可靠地运行具有重要的作用,并直接影响着电力系统向用户供电的质量及可靠性。针对当前比较流行的PID调节,利用改进遗传算法对其中的参数KP、KI、KD进行优化,并将改进遗传算法与标准遗传算法... 水轮机调速器的参数整定对水轮发电机组安全、可靠地运行具有重要的作用,并直接影响着电力系统向用户供电的质量及可靠性。针对当前比较流行的PID调节,利用改进遗传算法对其中的参数KP、KI、KD进行优化,并将改进遗传算法与标准遗传算法的计算结果进行比较,得出了改进遗传算法优于标准遗传算法的结论。 展开更多
关键词 遗传算法 水轮机调速器pid调节 SIMULINK 智能控制 仿真
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基于PLC的PID算法在恒水位控制上的实现 被引量:12
18
作者 吴文红 《微计算机信息》 北大核心 2008年第1期22-23,35,共3页
文章针对目前正在实施的郑州市柿园水厂滤池自动化改造项目,采用具有实施控制功能的模块化设计方案,充分挖掘组态软件的功能,利用基于PLC的PID算法实现了水厂滤池恒水位控制。改造后的滤池真正能够达到自动恒水位运行,实现无人值守,大... 文章针对目前正在实施的郑州市柿园水厂滤池自动化改造项目,采用具有实施控制功能的模块化设计方案,充分挖掘组态软件的功能,利用基于PLC的PID算法实现了水厂滤池恒水位控制。改造后的滤池真正能够达到自动恒水位运行,实现无人值守,大大减轻工人的劳动强度。系统运行正常,具有实用价值。 展开更多
关键词 滤池 pid算法 恒水位 计算机控制
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锅炉汽包水位的模糊自适应PID控制 被引量:9
19
作者 宋莉莉 孙万麟 刘红 《工业控制计算机》 2021年第11期74-76,共3页
研究锅炉汽包水位控制系统,传统PID控制方法存在超调量大、调节时间长等问题,在分析汽包锅炉水位控制系统影响因素的前提下,提出基于模糊自适应PID的控制方法。首先以汽包水位和水位的变化率作为输入信号,以控制器参数Kp、Ki、Kd为输出... 研究锅炉汽包水位控制系统,传统PID控制方法存在超调量大、调节时间长等问题,在分析汽包锅炉水位控制系统影响因素的前提下,提出基于模糊自适应PID的控制方法。首先以汽包水位和水位的变化率作为输入信号,以控制器参数Kp、Ki、Kd为输出的模糊控制器,通过编写模糊规则,进行模糊推理,在线调整控制器的参数。在MATLAB仿真平台,将传统PID控制,模糊控制、模糊自适应PID控制三种算法对汽包锅炉水位控制系统进行仿真研究,研究结果表明,模糊自适应PID控制可获得超调量小、调节时间短、稳态误差小的控制效果,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 锅炉汽包水位 传统pid算法 模糊自适应pid
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模糊PID算法在燃气热水器水温控制中的应用 被引量:10
20
作者 余宏生 《微计算机信息》 北大核心 2007年第06S期93-95,共3页
燃气热水器的水加热过程是非线性、时变的纯延迟控制过程,在燃气热水器水温控制系统中采用传统的PID控制算法进行温度控制难以达到满意的效果。本文提出一种采用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,实现了燃气热水器水温的高精度恒温控... 燃气热水器的水加热过程是非线性、时变的纯延迟控制过程,在燃气热水器水温控制系统中采用传统的PID控制算法进行温度控制难以达到满意的效果。本文提出一种采用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,实现了燃气热水器水温的高精度恒温控制。结果表明:采用模糊PID算法的控制器响应快,超调小,控制效果更好。 展开更多
关键词 模糊pid算法 自动整定 燃气热水器 水温控制
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