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《南京理工大学》 2007年
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PID控制器的参数整定及其稳定域研究

朱业鹏  
【摘要】: PID控制器因为结构简单、鲁棒性较强,并且具有实现简单的特点,因而被广泛应用于各种工业过程控制中。作为一种广泛的控制规律,PID控制在相当长的一段时间内,并没有因为各种先进控制算法的出现而遭到淘汰。相反,经过时间的考验,PID控制仍然在各种控制技术中占着主导地位。 PID控制器参数整定优劣与否,是PID控制器能否在实用中得到好的闭环控制效果的一个前提。近年来,随着计算机技术的飞跃发展和人工智能技术渗透到自动控制领域,各种整定PID控制器参数整定方法层出不穷,给PID控制器参数整定的研究带来了活力与契机。 另外系统稳定是控制器设计首先需要考虑的问题,只有在系统稳定的前提下,提高其它性能才是有意义的。针对上述问题,通过研究,本文所做的主要工作和研究结果如下: 首先就PID控制器的发展过程及其基本原理作简要介绍,由于传统PID控制器存在局限性,人们设计出非线性PID控制器来克服。本文重点讨论了一些非线性PID控制器的设计方法,仿真实验的结果验证了非线性PID控制器的优点。然后综述了近几年在PID参数整定方面的研究发展情况。其中,着重探讨了继电型PID自整定方法及其改进型,并且给出了仿真的示例。最后,针对高阶线性系统,根据关于多项式的Hermite-Biehler推广定理,本文提出了一种如何确定闭环系统PID控制器参数稳定域的方法,并且给出了仿真的示例。这为系统PID控制器的参数整定的提供了理论依据。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
2 黄立;机器人建模与仿真系统研究与实现[D];浙江大学;2011年
3 程康;座舱压力数字控制系统的非线性仿真研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 卢云丹;轧机伺服油缸测试系统研究[D];武汉科技大学;2008年
5 郭红霞;pH值控制方法研究及其控制器的设计[D];西安科技大学;2008年
6 孙志成;基于模糊理论的控制器参数整定研究[D];北京化工大学;2008年
7 戴能红;线性系统PID控制器三维稳定空间研究[D];南京理工大学;2008年
8 高亮;多约束下线性系统PID参数稳定域研究[D];南京理工大学;2010年
9 浦海;智能型泡沫仪产品的设计与实现[D];南京理工大学;2010年
10 湛卉;RFID封装设备温度控制系统的设计与实现[D];华中科技大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
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10 闫梁;梁建民;刘刚;詹家宾;;电动操纵负荷系统多余力抑制研究[J];兵工自动化;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 张欣;王云宽;郑军;;永磁同步电机矢量控制安排过渡过程方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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6 黄一;薛文超;杨晓霞;;自抗扰控制:思想、理论分析及运用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;What Kinds of System Can Be Used as Tracking-Differentiator[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;Composite Hierarchical Control for Magnetic Bearing Based on Disturbance Observer[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 王鸿辉;袁朝辉;陈楸;;基于自适应PID的平流层球载系统方位控制研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 曾喆昭;;基于神经元PID最优控制的汽轮机调速系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 万宇宾;交流伺服系统自适应滑模控制理论与方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
3 覃海涛;交流伺服系统自调整技术研究[D];华中科技大学;2011年
4 何王勇;数控机床双轴同步控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
6 杨军;太阳能新风系统设计与控制方法研究[D];北京邮电大学;2011年
7 高守婉;具有随机时滞与丢包的网络控制系统分析与设计研究[D];中国海洋大学;2011年
8 盘宏斌;综合型电能质量调节装置的理论与技术研究[D];湖南大学;2009年
9 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
10 刘英培;PMSM直接转矩控制方法及实验研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
3 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 商亮亮;先进PID算法研究及其在开口闪点仪温控系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
5 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
6 刘健洪;基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究[D];浙江理工大学;2010年
7 杨薇;多轴同步传动磨毛整理机控制技术研究[D];浙江理工大学;2010年
8 吕勇松;基于补偿的模糊神经网络电阻炉控制系统设计与实现[D];浙江理工大学;2010年
9 张波;基于嵌入式水质综合生物毒性在线自动分析仪控制器关键技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
10 刘玲玲;PID参数整定技术的研究及应用[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张飞舟,陈伟基,沈程智;拟人智能控制三级倒立摆机理的研究[J];北京航空航天大学学报;1999年02期
2 郑申白;韩静涛;杨跃辉;;几种液压AGC方式的图形化仿真比较[J];北京科技大学学报;2006年10期
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9 赵玉麟;张崇军;张虎子;;基于ADAMS和Matlab的导引头机电系统仿真[J];弹箭与制导学报;2009年04期
10 李剑,谷俊杰;PID参数整定方法进展[J];电力情报;2001年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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4 徐建明;PID控制器及其设计方法研究[D];浙江工业大学;2003年
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7 何芝强;PID控制器参数整定方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
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【二级引证文献】
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1 吕威;电动助力转向系统稳定性和电流控制方法研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张小亮;空压机系统的智能控制与仿真研究[D];武汉科技大学;2010年
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8 周高伟;伺服缸特性测试系统研制[D];北方工业大学;2009年
9 李瑞;育苗营养液pH值控制系统研究[D];西南大学;2010年
10 石江伟;时滞系统PID参数三维稳定域研究[D];南京理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
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1 白金;韩俊伟;;基于MATLAB/Simulink环境下的PID参数整定[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2007年06期
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4 金奇;邓志杰;;PID控制原理及参数整定方法[J];重庆工学院学报(自然科学版);2008年05期
5 郑海霞;王林;;遗传算法的自适应PID控制器的应用[J];自动化仪表;2009年04期
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10 李书才;刘红波;;基于迭代继电反馈的多变量PID控制器自整定[J];控制工程;2008年04期
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9 王晓兰;杨智;王惠中;;模糊神经网络与PID的混合控制[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
10 杨琳娟;李秋明;顾德英;;大林算法在炉温控制中的应用[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 孙爱民;追踪自动化前沿科技[N];中国电子报;2004年
6 郭廷杰 摘译;注重核心技术研发 提高企业竞争力[N];中国冶金报;2006年
7 谷金萍 李波 实习生 高珊 本报记者 李冰;佟绍成:追求卓越 永无止境[N];锦州日报;2007年
8 向忠宏 本报记者 秦宜德;优化控制方案实现主动节能[N];中国房地产报;2005年
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10 本报记者 程鸿;把工厂搬进课堂[N];计算机世界;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 浦栋麟;高加速度气浮运动系统的快速抑振精确定位控制[D];上海交通大学;2011年
4 郝晋;含FACTS的电力系统微分-代数模型非线性控制策略研究[D];上海交通大学;2006年
5 应黎明;异步化同步发电机励磁控制及其稳定性分析[D];武汉大学;2004年
6 于秀萍;基于动态逆系统和神经网络理论的BTT导弹控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
7 李伟;感应电机的非线性控制研究[D];华南理工大学;2002年
8 高丙团;一类欠驱动机械系统的非线性控制研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 程颢;飞轮控制系统研究与设计[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 马建伟;多指标满意PID控制设计研究[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱业鹏;PID控制器的参数整定及其稳定域研究[D];南京理工大学;2007年
2 叶岚;基于继电反馈的PID控制器的参数整定[D];上海交通大学;2007年
3 张晓青;PID参数自整定控制在暖通空调系统中的应用[D];沈阳工业大学;2007年
4 王志;多变量PID控制方法的研究和应用[D];北京化工大学;2007年
5 李广军;基于RBF神经网络的PID整定[D];西南交通大学;2005年
6 金培;基于神经网络的智能PID控制器研究与应用[D];北京化工大学;2008年
7 王俊;基于倒立摆的三种控制策略的研究[D];湖北工业大学;2008年
8 李一军;基于遗传神经网络的PID自整定算法的研究[D];西安科技大学;2009年
9 李宁;磁悬浮的数字控制及稳定性研究[D];北京交通大学;2008年
10 王广义;水下推进器的自适应PID控制[D];中国海洋大学;2007年
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