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《郑州大学》 2010年
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PID参数整定技术的研究及应用

刘玲玲  
【摘要】: PID控制是使用最为广泛的一种控制方式,它具有结构简单、鲁棒性强、可靠性高、易于操作等优点。然而在工业生产过程中往往具有非线性、时变不确定性等,难以建立精确的数学模型,传统PID参数整定已不能满足精确控制的要求。本文研究了传统PID控制参数整定与自整定的方法和应用,对目前研究较为成熟的智能PID控制进行了MATLAB环境下的仿真分析和比较,归纳得出了各种控制器的应用场合和优缺点。在传统PID参数整定的基础上,引入新的思想方法和数学工具,深入研究了一种基于最小二乘支持向量机的参数整定PID控制器,在求取控制系统的支持向量机模型的基础上获取最优的三个PID参数,并通过仿真实验验证了该方法的优越性。论文的主要研究内容概括如下: (1)研究常规PID控制及传统算法的优缺点和应用场合,运用MATLAB软件中的simulink仿真工具对本课题所关心的PID控制及相应控制算法进行了仿真分析,验证特征参数的优化和自整定过程,为后来课题的研究做理论铺垫。 (2)将最小二乘支持向量机(LS-SVM)与PID参数整定进行有机结合,得到最优化的三个特征参数。利用最小二乘支持向量机良好的非线性函数逼近能力和原理,通过支持向量机求取系统的瞬态数学模型,并在此基础上获取PID控制器三个特征参数值。在MATLAB中进行仿真实验,结果表明该方法对于系统跟踪参考输入、减少由未知干扰引起的系统输出变化的控制是有效的,具有一定的实用性,为PID参数整定研究提供一种新的思路。 (3)运用本文提到的新方法,把PID整定应用在玻璃纤维网格布生产线,根据被控对象特性的变化,实时修改PID参数,实现PID最优控制。将其和常规PID控制算法进行仿真比较,通过对被控对象的设定值跟踪性能和抗干扰特性的分析研究,验证基于支持向量机算法下PID调节的优越性。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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2 赵恋;刘广荣;刘攀;周婷;;采用PID算法实现EMBCCD的精确制冷控制[J];光学技术;2012年06期
3 魏运华;;全液压有轨锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究[J];化工机械;2012年01期
4 郭秀荣;杨旭;杜丹丰;杨春梅;张莉;;微米木纤维滤芯模压机液压系统优化设计[J];木材加工机械;2012年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;激光写入光功率控制及小型化离焦检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 沈国宇;气压控制活门性能测试系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 王大勇;传感器随动铝合金脉冲GTAW背面熔宽实时控制[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 郑德珍;回转窑温度控制系统的研究[D];辽宁科技大学;2012年
5 梁佰祥;车载“动中通”卫星通信地球站伺服控制系统的研究与设计[D];南京邮电大学;2012年
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8 孟凡龙;电液比例变量柱塞泵的动态特性仿真[D];辽宁工程技术大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 肖江;蒋爱平;;基于PCA的SVM故障诊断方法研究与应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
2 肖江;蒋爱平;;基于PCA的SVM故障诊断方法研究与应用[A];第十届全国信息技术化工应用年会论文集[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏晓晶;单片机实现的仿人智能PID控制器[D];大连海事大学;2004年
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9 刘虹;应用改进遗传算法进行PID控制器参数整定[D];江苏大学;2006年
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【共引文献】
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8 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
9 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09期
10 陈念;沈佐民;;基于化学成分检测和SVM分类的茶叶品质鉴定[J];安徽农业科学;2010年15期
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1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 高洪;赵韩;;用于VSC的动力学模型、控制器设计与仿真综述[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 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
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1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
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8 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
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1 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
3 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
4 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
5 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
6 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
7 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
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9 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
10 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林克伟;徐开杰;周才根;;注塑机液压系统节能技术的现状分析[J];工程塑料应用;2011年08期
2 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
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1 王慧;钟海波;刘玉峰;;基于二次调节的汽车车桥模拟加载系统的模糊控制[A];第四届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2006年
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1 孙波;大功率调速型液力偶合器轴向力研究[D];吉林大学;2011年
2 李凤有;激光直写光刻技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
3 石玗;铝合金脉冲MIG机器人焊接智能控制系统研究[D];兰州理工大学;2005年
4 易正明;氧化铝回转窑热工分析与控制应用研究[D];中南大学;2007年
5 张玉玺;液力缓速器电控系统及控制方法研究[D];吉林大学;2008年
6 何延东;基于CFD的大功率调速型液力偶合器设计[D];吉林大学;2009年
7 樊重建;变间隙铝合金脉冲GTAW熔池视觉特征获取及其智能控制研究[D];上海交通大学;2008年
8 刘俭;超分辨移相共焦和复色差动共焦扫描显微技术及理论[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李雪松;基于非稳态流场分析的车用液力缓速器参数优化方法研究[D];吉林大学;2010年
10 王国志;电液比例轴向变量柱塞泵的特性研究[D];西南交通大学;2009年
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1 李国林;PID控制器参数整定技术研究与优化设计[D];大连理工大学;2010年
2 朱政合;飞思卡尔智能赛车及调试平台开发研究[D];大连理工大学;2010年
3 丁晶晶;基于GPRS的集中供热网络控制的研究与实现[D];沈阳理工大学;2010年
4 宋星;基于组态、变频器和PLC控制的恒压供水系统[D];安徽大学;2010年
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6 胡房武;基于图像采集的智能车系统设计[D];大连海事大学;2011年
7 李友胜;智能建筑中变风量空调系统的控制与研究[D];兰州理工大学;2011年
8 边心文;基于AMESim注塑机液压系统的建模研究[D];广东工业大学;2011年
9 肖燕平;弹簧管刚度模型分析及相关测量方式转换的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 万忠涛;基于激光雷达的道路与障碍检测研究[D];国防科学技术大学;2010年
【二级参考文献】
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4 刘庆华;张为公;李忠国;刘广孚;;电动汽车直流电机调速的模糊控制仿真研究[J];成组技术与生产现代化;2006年03期
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7 刘伯春;;智能PID调节器的设计及其应用[J];电气自动化;1995年03期
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9 周杰,卢春雨,张长水,李衍达;人脸自动识别方法综述[J];电子学报;2000年04期
10 邢昕,汪孔桥,沈兰荪;基于器官跟踪的人脸实时跟踪方法[J];电子学报;2000年06期
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1 杨铁建;基于支持向量机的数据挖掘技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
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3 王义元;基于独立分量分析和遗传算法的说话人辨认[D];吉林大学;2005年
4 龙柏利;基于HMM/BP语音识别系统的研究与实现[D];新疆大学;2005年
5 滕立国;隧道式电烘炉控制系统研究[D];中南大学;2008年
【相似文献】
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2 孙志富;;PID控制器参数整定的MATLAB/Simulink仿真[J];科技传播;2010年18期
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7 付勇智;陈伟;;PID参数整定的一种混合优化算法[J];机械设计与制造;2007年11期
8 赵娟平;;神经网络PID控制策略及其Matlab仿真研究[J];微计算机信息;2007年07期
9 郑海飞;马志敏;张铮;陶维亮;;基于uPSD的PID控制实验仪的研制[J];实验室研究与探索;2006年02期
10 李小凡;;基于RBF神经网络整定的PID控制器设计[J];兵工自动化;2009年01期
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4 周泽畅;黄道平;姜海蓉;安娟;;基于差分进化算法的PID参数整定在XY平台跟踪控制中的应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
5 胡轶超;李东海;;分数阶系统的PID控制器整定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
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7 李东海;纪瀛皇;李明大;刘京宫;;一类分布参数系统的PID控制器设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 李静;胡云安;;导弹滚转通道PID控制器参数迭代学习调节方案设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
9 贾敏智;李珠;石晓敏;;基于PLC的自适应PID控制器在预应力张拉仪中的应用[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
10 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
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3 哈尔滨啤酒(松江)有限公司 王宏亮;简析啤酒灌装机酒缸液位控制系统的开发[N];华夏酒报;2011年
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5 本报记者 唐堂;志高挑起变频空调大战[N];中国质量报;2008年
6 安徽 罗塘中学微机室;浅谈农远IP接收系统的维护[N];电子报;2009年
7 安连祥 刘新艳 刘永刚 宴俊秋;基于自适应张力控制系统研究与仿真[N];世界金属导报;2009年
8 江西 陶波 邓建强;三级空气断路器越级跳闸故障分析[N];电子报;2010年
9 金池;CD-R光盘片需求上涨[N];电子资讯时报;2002年
10 金国其 王跃峰 景文才;天工高速钢技术填补国内空白[N];中国工业报;2009年
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4 管志敏;自抗扰控制技术在大型火电机组控制系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
5 朱金改;PID1脂肪组织特异性转基因小鼠的构建及表型分析[D];南京医科大学;2012年
6 罗运辉;非线性多变量热工过程多模型控制及其应用研究[D];山东大学;2011年
7 杨津灵;灰色模糊PID算法在煤泥水絮凝沉降过程控制中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
8 梁涛年;分数阶PID控制器及参数不确定分数阶系统稳定域分析[D];西安电子科技大学;2011年
9 韩恺;化工过程中的若干预测控制算法与应用研究[D];浙江大学;2009年
10 林辉;轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法研究[D];吉林大学;2013年
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1 李华;基于多变量的便携式PID参数整定仪的开发[D];山东建筑大学;2010年
2 刘玉贞;无超调PID控制器的设计[D];杭州电子科技大学;2011年
3 徐延鹏;基于模糊-PID复合的二甲醚合成温温控制研究[D];华中科技大学;2009年
4 丁杭成;船舶航向智能PID控制算法研究[D];大连海事大学;2010年
5 王利宁;模糊PID控制算法在电动压力发生器开发中的应用[D];吉林大学;2010年
6 德湘轶;基于预测模型的模糊PID参数自整定控制算法的研究与实现[D];东北大学;2008年
7 马炳利;模糊PID算法在脱氧水机温度控制系统中的应用[D];华南理工大学;2010年
8 王璐璐;基于模糊自适应PID控制器的开卷张力控制系统研究[D];东北大学;2008年
9 李翠云;基于PLC与模糊PID的混凝投药复合控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
10 朱建国;冷轧平整机液压压上控制系统遗传算法PID控制器设计[D];兰州理工大学;2010年
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