前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部.再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是智能算法与PID控制算法的结合,是基于PID控制器的智能化优化. 在本章我们首先来探讨一下专家PID算法.正如前面所说,专家PID算法是专家系统与PID算法的结合与应用优化,所以我们接下来先简单了解专家控制. 1.专家控制的基本思想 专家控制是智能控制的一个分支,是专家系统的理论和技术同控制理论.方…

源: PID控制器开发笔记…

源: Modbus库开发笔记之十一:关于Modbus协议栈开发的说明…

神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型.神经网络是智能控制的一个重要分支,人们针对控制过程提供了各种实现方式,在本节我们主要讨论一下采用单神经元实现PID控制器的方式. 1.单神经元的基本原理 单神经元作为构成神经网络的基本单位,具有自学习和自适应能力,且结构简单而易于计算.接下来我们讨论一下单神经元模型的基本原理. (1).单神经元模型 所谓单神经元模型,是对人脑神经元进行抽象简化后得到一种称为McCulloch-Pitts模型的人工神经元,如下图所示. 根据上图所示,对于第i个神经元,x1.x…

在现实控制中,被控系统并非是线性时不变的,往往需要动态调整PID的参数,而模糊控制正好能够满足这一需求,所以在接下来的这一节我们将讨论模糊PID控制器的相关问题.模糊PID控制器是将模糊算法与PID控制参数的自整定相结合的一种控制算法.可以说是模糊算法在PID参数整定上的应用. 1.模糊算法的原理 模糊算法是一种基于智能推理的算法,虽然称之为模糊算法其实并不模糊,实际上是一种逐步求精的思想.一个模糊控制器主要是由模糊化,模糊推理机和精确化三个功能模块和知识库(包括数据库和规则库)构成的.在此我们…

对于一般的PID控制系统来说,当设定值发生较大的突变时,很容易产生超调而使系统不稳定.为了解决这种阶跃变化造成的不利影响,人们发明了步进式PID控制算法. 1.步进式PID的基本思想 所谓步进式PID算法,实际就是在设定值发生阶跃变化时,不直接对阶跃信号进行响应,而是在一定的时间内逐步改变设定值,直至使设定值达到目标值.这种逐步改变设定值的办法使得对象运行平稳.适用于高精度伺服系统的位置跟踪. 佷显然,这一方法并未改变PID控制器本身,而是对设定值做了前期处理.所以其结构框图与控制方程与其他的P…

对于一般的时滞系统来说,设定值的变动会产生较大的滞后才能反映在被控变量上,从而产生合理的调节.而前馈控制系统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来工作的控制系统,其特点是当扰动产生后,被控变量还未变化以前,根据扰动作用的大小进行控制,以补偿扰动作用对被控变量的影响.前馈控制系统运用得当,可以使被控变量的扰动消灭在萌芽之中,使被控变量不会因扰动作用或给定值变化而产生偏差,它较之反馈控制能更加及时地进行控制,并且不受系统滞后的影响. 1.前馈控制基本思想 在高精度伺服控制中,前馈控制可用来提高系统的跟…

在计算机控制系统中,由于系统特性和计算精度等问题,致使系统偏差总是存在,系统总是频繁动作不能稳定.为了解决这种情况,我们可以引入带死区的PID算法. 1.带死区PID的基本思想 带死区的PID控制算法就是检测偏差值,若是偏差值达到一定程度,就进行调节.若是偏差值较小,就认为没有偏差.用公式表示如下: 其中的死区值得选择需要根据具体对象认真考虑,因为该值太小就起不到作用,该值选取过大则可能造成大滞后. 带死区的PID算法,对无论位置型还是增量型的表达式没有影响,不过它是一个非线性系统. 除以上描述…

从微积分的基本原理看,积分的实现是在无限细分的情况下进行的矩形加和计算.但是在离散状态下,时间间隔已经足够大,矩形积分在某些时候显得精度要低了一些,于是梯形积分被提出来以提升积分精度. 1.梯形积分基本思路 在PID控制其中,积分项的作用是消除余差,为了尽量减小余差,应提高积分项的运算精度.在积分项中,默认是按矩形方式来计算积分,将矩形积分改为梯形积分可以提高运算精度.其计算公式为: 于是如果在位置型PID算法中引入梯形积分则可以修改计算公式如下: 同样要在增量型PID算法中引入梯形积分则可以修…

对于Modbus协议栈的整个开发内容,前面已经说得很清楚了,接下来我们说明一下与开发没有直接关系的内容. 首先,关于我为什么开发这个协议栈的问题.我们的初衷只是想能够在开发产品时不用每次都重写这一部分,而是可以不断的改进和使用达到复用的目的.当然在后来,我们觉得不只是我们自己可以使用,也可以将其公开,让任何愿意使用的人使用.源码网址是:https://github.com/foxclever/Modbus 其次,Modbus协议有国标,包括三个文件.我们这个协议栈就是按照国标开发的标准协议,但不…

前面已经实现了各种的PID算法,然而在某些给定值频繁且大幅变化的场合,微分项常常会引起系统的振荡.为了适应这种给定值频繁变化的场合,人们设计了微分先行算法. 1.微分先行算法的思想 微分先行PID控制是只对输出量进行微分,而对给定指令不起微分作用,因此它适合于给定指令频繁升降的场合,可以避免指令的改变导致超调过大.微分先行的基本结构图: 根据上面的结构图,我们可以推出PID控制器的输出公式,比例和积分是不变的只是微分部分变为只对对象输出积分,记为y,我们对微分部分引入一阶惯性滤波:,可记微分部分…

从PID控制的基本原理我们知道,微分信号的引入可改善系统的动态特性,但也存在一个问题,那就是容易引进高频干扰,在偏差扰动突变时尤其显出微分项的不足.为了解决这个问题人们引入低通滤波方式来解决这一问题. 1.不完全微分的基本思想 微分项有引入高频干扰的风险,但若在控制算法中加入低通滤波器,则可使系统性能得到改善.方法之一就是在PID算法中加入一个一阶低通滤波器.这就是所谓的不完全微分,其结构图如下: 或者是另一种形式: 在这里我们考虑第一种结构形式.在这种情况下,微分与一阶惯性环节结合,其微分部分…

在普通的PID控制算法中,由于积分系数Ki是常数,所以在整个控制过程中,积分增量是不变的.然而,系统对于积分项的要求是,系统偏差大时,积分作用应该减弱甚至是全无,而在偏差小时,则应该加强.积分系数取大了会产生超调,甚至积分饱和,取小了又不能短时间内消除静差.因此,如何根据系统的偏差大小改变积分速度,对提高系统的品质是有必要的.变积分PID算法正好可以满足这一要求. 1.变积分的基本思想 变积分PID的基本思想是设法改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应:偏差越大,积分越慢; 偏差越小,积分越…

积分作用的引入是为了消除系统的静差,提高控制精度.但是如果一个系统总是存在统一个方向的偏差,就可能无限累加而进而饱和,极大影响系统性能.抗积分饱和就是用以解决这一问题的方法之一.这一节我们就来实现抗积分饱和的PID算法. 1.抗积分饱和的基本思想 所谓积分饱和就是指系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而扩大,从而导致控制器输出不断增大超出正常范围进入饱和区.当系统出现反响的偏差时,需要首先从饱和区退出,而不能对反向的偏差进行快速的响应. 为了解决积分饱和的问题,人们引…

前面的文章中,我们已经讲述了PID控制器的实现,包括位置型PID控制器和增量型PID控制器.但这个实现只是最基本的实现,并没有考虑任何的干扰情况.在本节及后续的一些章节,我们就来讨论一下经典PID控制器的优化与改进.这一节我们首先来讨论针对积分项的积分分离优化算法. 1.基本思想 我们已经讲述了PID控制引入积分主要是为了消除静差,提高控制精度.但在过程的启动.结束或大幅度增减设定值时,短时间内系统输出有很大偏差,会造成PID运算的积分累积,引起超调或者振荡.为了解决这一干扰,人们引入了积分分离…

在自动控制中,PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一.各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法.我们在做项目的过程中,也时常会遇到类似的需求,所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景. 1.PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典.最简单.而又最能体现反馈控制思想的算法.对于一般的研发人员来说,设计和实现PID算法是完成自动控制系统的基本要求.这一算法虽然简单,但真正要实现好,却也需要下一定功夫.首先我们从PID算法最基本的原理开始分析和设计这一经典命题. PID算法的执行流…

存储控制器与CPU及其它外设的关系 我们看到cpu上集成了一个存储管理器,外围的存储设备都接在这个存储管理器上.cpu负责发出命令,其它的一切工作都交给了存储管理器.那么存储管理器是如何来管理这些外设的呢? 首先地址空间被分为8个bank(bank0-bank7),每个bank对应128m空间.每个bank都对应一个选通位(nGCS0-nGCS7),选通位为低电平是表示该bank选通.这样的话,虽然地址线只有27条,但是总的地址空间可以达到了1G.s3c2440的地址空间组织如下图所示: 我们看…

一.利用SharedPrefences将数据储存于data.txt当中 package com.example.lenovo.studyittwo; import android.content.BroadcastReceiver; import android.content.Context; import android.content.Intent; import android.content.IntentFilter; import android.content.SharedPref…

前面介绍了Java编程的四则运算,虽然提供了基础的加减乘除符号,但是数学上还有其它运算符号,包括四舍五入用到的约等号≍.求绝对值的“| |”.开平方的“√￣”,这些运算符形态各异,而且并非ASCII码的基本字符,也就意味着它们无法原样搬到Java来.为此,Java的设计师封装了一套数学函数库Math,把加减乘除以外的常见数学运算都纳入,然后作为Math库的函数方法提供给程序员调用.比如四舍五入变成了Math库的round方法,取绝对值变成了Math库的abs方法,Math库另外提供了取整方法fl…

现将本博客的Java学习文章整理成以下笔记目录,方便查阅. 第一章 初识JavaJava开发笔记(一)第一个Java程序Java开发笔记(二)Java工程的帝国区划Java开发笔记(三)Java帝国的特种官吏Java开发笔记(四)Java帝国的度量衡 第二章 数值变量Java开发笔记(五)数值变量的类型Java开发笔记(六)特殊数字的表达Java开发笔记(七)强制类型转换的风险 第三章 算术运算Java开发笔记(八)五种算术运算符Java开发笔记(九)赋值运算符及其演化Java开发笔记(十)一元…

原文:http://blog.csdn.net/aqi00/article/details/50012511 知识点分类 一方面写写自己走过的弯路掉进去的坑,避免以后再犯:另一方面希望通过分享自己的经验教训,与网友互相切磋,从而去芜存菁进一步提升自己的水平.因此博主就想,入门的东西咱就不写了,人不能老停留在入门上:其次是想拾缺补漏,写写虽然小众却又用得着的东西:另外就是想以实用为主,不求大而全,但求小而精:还有就是有的知识点是java的,只是Android开发也会经常遇上,所以蛮记下来.个人的经…

目录 专家控制 专家系统 专家控制 学习笔记,用于记录学习 资料:<智能控制>(第四版)--刘金琨 专家系统 一.专家系统的定义 专家系统是一类包含知识和推理的智能计算机程序,其内部包含某领域专家水平的只是和经验,具有解决专门问题的能力 二.专家系统的构成 三.专家系统的建立 知识库包含三类知识: 基于专家经验的判断性规则 用于推理.问题求解的控制性规则 用于说明问题的状态.事实和概念及当前的条件和常识等的数据 推理机包括三种推理方式: 正向推理:从原始数据和已知条件得出结论 反向推理:现提出…

1.专家PID控制原理 PID专家控制的实质是,基于受控对象和控制规律的各种知识,无需知道被控对象的精确模型,利用专家经验来设计PID参数.专家PID控制是一种直接型专家控制器. 典型的二阶系统单位阶跃响应误差曲线如图2-5所示.对于典型的二阶系统阶跃响应过程作如下分析. 图2-5中,Ⅰ.Ⅲ.Ⅴ.Ⅶ.…区域,误差朝绝对值减小的方向变化.此时,可采取保持等待措施,相当于实施开环控制:Ⅱ.Ⅳ.Ⅵ.Ⅷ.…区域,误差绝对值朝增大的方向变化.此时,可根据误差的大小分别实施较强或一般的控制作用,以抑制动态误…

本节是PID控制算法的C语言实现系列的最后一节,前面8节中,已经分别从PID的实现到深入的过程进行了一个简要的讲解,从前面的讲解中不难看出,PID的控制思想非常简单,其主要问题点和难点在于比例.积分.微分环节上的参数整定过程,对于执行器控制模型确定或者控制模型简单的系统而言,参数的整定可以通过计算获得,对于一般精度要求不是很高的执行器系统,可以采用拼凑的方法进行实验型的整定. 然而,在实际的控制系统中,线性系统毕竟是少数,大部分的系统属于非线性系统,或者说是系统模型不确定的系统,如果控制精度要求…

前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部.再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是智能算法与PID控制算法的结合,是基于PID控制器的智能化优化. 在本章我们首先来探讨一下专家PID算法.正如前面所说,专家PID算法是专家系统与PID算法的结合与应用优化,所以我们接下来先简单了解专家控制. 1.专家控制的基本思想 专家控制是智能控制的一个分支,是专家系统的理论和技术同控制理论.方…

原文:VSTO 学习笔记(十一)开发Excel 2010 64位自定义公式 Excel包含很多公式,如数学.日期.文本.逻辑等公式,非常方便,可以灵活快捷的对数据进行处理,达到我们想要的效果.Excel的内置公式虽然强大,但是在ERP等系统中,往往需要进行很多业务上的计算,如收发存台账.指定年.月.部门的消耗查询等,都是需要从数据库中查询的,且和业务紧密相连.这时仅仅依靠Excel的内置公式就不够了,需要添加自定义的公式来进行这些业务计算. 测试代码下载 本系列所有测试代码均在Visual St…

前面介绍了如何通过fxml文件编排界面布局,可是光有静态界面根本没法处理业务,必须另外书写业务逻辑的代码,方能响应各按钮的单击事件,并将业务结果即使呈现到界面上.显然,fxml内部写不了Java代码,同时入口程序已经把控件都托管给了fxml文件,也无法在Application代码中干预控件的操作.既然整个界面都托付给了fxml,那么解铃还须系铃人,只能且必须由fxml指定后续的逻辑控制器.具体做法是在fxml的根节点中添加属性“fx:controller”,通过该属性设置当前界面的控制器路径.比…

最近,在某社团的要求下,自学了PID算法.学完后,深切地感受到PID算法之强大.PID算法应用广泛,比如加热器.平衡车.无人机等等,是自动控制理论中比较容易理解但十分重要的算法. 下面是博主学习过程中所做的笔记,笔记后面提供了4种编程语言的仿真代码(C, C++, Python, Matlab),使实现方式更加灵活,同时增强对PID的理解.(文章较长,可点击右侧目录选择性阅读) PID算法学习笔记 参考:PID基础入门教程 一.位式控制算法 1.1 位式控制算法原理 位式控制算法,通过比较SV(…

之前介绍继承的时候,提到对于子类而言,父类的普通方法可以重写也可以不重写,但是父类的抽象方法是必须重写的,如果不重写,编译器就直接在子类名称那里显示红叉报错.例如,以前演示抽象类用法之时,曾经把Chicken鸡类的call方法改为抽象方法,方法声明代码如下所示: // 定义一个抽象的叫唤方法.注意后面没有花括号,并且以分号结尾 abstract public void call(); 倘若派生自鸡类的公鸡类没有重写call方法,编译器除了红叉报错以外,还会弹出提示“Add unimplement…

前面介绍的Java编程,要么是与数字有关的计算,要么是与逻辑有关的推理,充其量只能实现计算器和状态机.若想让Java运用于更广阔的业务领域,就得使其支撑更加血肉丰满的业务场景,而丰满的前提是能够表达大众熟知的人类语言和文字.对于英文世界来说,除了数字之外,编程语言起码还要支持ABCD等大小写字母,以及常见的标点符号.由于现有的基本变量类型仅能表示各类数字与布尔值,因此要引入新的变量类型来存放字母和符号,这个新的类型被称作字符型char.有别于其它的基本类型,一个具体的字符值必须用单引号包起来,这…