利用单片机开发的纺机专用控制器在剑杆织机上的应用

介绍利用单片机来开发纺机专用控制器作为剑杆织机的主控系统，以及该控制器的硬件组成和软件程序的实施框架，是利用ATmega16单片机芯片构建开发系统的一个具体应用实例。     

基于遗传算法的PID控制在烧结过程中的应用

烧结过程具有大时滞、参数不确定等特性，仅利用常规PID控制很难使烧结过程中的各项性能指标满足工艺要求，针对这一情况，设计了一种基于遗传算法的PID控制器，该控制器参数通过由遗传算法寻求到的全局最优解来调整，使控制器的设计易于实现而且具有很强的适应性和鲁棒性。仿真结果表明，该控制器能够对烧结过程进行有效控制。     

基于ARM的有机光导鼓自动涂布控制系统的设计与实现

为简化有机光导鼓自动涂布控制系统软、硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,采用嵌入式系统(ARM)作为控制器的技术方案。该系统由ARM控制器、水平运动控制和抓手运动控制模块构成,通过触摸屏上提供的控制菜单选择控制参数,由控制器根据设定的参数来实现运动机构速度和位置的控制。研究表明,该系统控制精度高、操控性好。经过测试,该系统水平汽缸的定位精度可达0.1mm,对垂直汽缸的速度控制精度能达到1mm/s,可实现匀速控制和变速控制,能满足各种涂布工艺的要求。     

简谈PID控制

在工程实际中，工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。PID控制器作为最早实用化的控制工具已有60多年，现在仍然是应用最为广泛的工业控制器，它结构简单、调整方便、稳定性好、工作可靠。比如，我们啤酒行业最常用的洗瓶机、杀菌机的温度控制；发酵罐的温度控制；灌装机的液位控制等等，就是利用PID控制的典型示例。自动控制系统可分为开环控制和闭环控制系统，每一个控制系统由控制器、传感器、变送器、执行机构和输入输出接口组成。控制系统的被控量通过传感器、变送器、输入接口送到控制器；控制器的输出经过输出接口、执行机构来调整被控系统。当被控系统的结构和参数不能完全掌握，得不到精确的数学模型，控制器的参数必须通过经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。     

内模控制在染色工艺过程中的应用

针对纺织染色这类具有典型非线性时滞的对象，利用内模控制原理，设计了适用于染色过程的温度控制器。仿真结果表明，与传统控制方法相比，使用该控制器更容易获得良好的动态响应，同时兼顾系统的控制精度和鲁棒性，在线参数整定简单易行，达到了预期控制要求。     

基于模型求逆的间接自适应模糊控制器

本文给出了一种间接自适应模糊控制器，它通过在线模糊系统辨识得到控制对象的模型，然后根据所得模型在线地设计模糊控制器。该控制器可以检测到模型参数的突然变化，并能跟踪其随时间变化的特性，还可以改变控制器的性能指标来适应不同环境限制而不影响模糊规则库。     

精炼炉电极控制系统的优化

钢包精炼炉精炼的过程中,电极控制系统是钢包精炼炉控制系统的核心,采用传统的PID、模糊控制方式无法对电极的升降实现精准的控制。把模糊控制器与PID控制器并联控制系统运行,利用FUZZY-PID控制器控制,当误差过大时用模糊控制器进行控制,使系统更加稳定运行;如果误差过小则利用PID控制器控制,可减小稳态误差。利用MATLAB/Simulink进行仿真,FUZZY-PID控制器的稳态性能得到极大提高。     

基于组合趋近律的模糊滑模控制

针对组合趋近律下滑模控制器的输出高频振荡问题,提出了一种基于组合趋近律的模糊滑模控制方案.该方案采用模糊控制器实现指数趋近率参数ξ的自适应调整,利用组合趋近律建立滑模控制器的控制律.仿真结果表明,此方案对于提高系统的稳态性能、削弱控制器的输出抖振有良好的效果.     

纸浆浓度的免疫双闭环自适应控制

针对纸浆浓度控制系统具有大纯滞后和模型不确定的特性，提出将免疫控制原理应用于双闭环控制系统中，对带有Smith预估器的系统进行在线调节。该控制器克服了Smith预估器对模型精度要求高的缺点，利用免疫在线调节内环比例参数值。经仿真，验证了该系统具有很强的鲁棒性和抗干扰能力。     

Fuzzy—Smith控制器对漂白温度控制的研究

针对漂白温度控制系统具有纯滞后、模型参数不稳定的特点,在传统的史密斯控制的基础上,结合模糊控制方法,设计了Fuzzy-Smith控制器。该方法利用了Smith预估控制来克服系统纯滞后的特点,也利用了模糊控制对模型参数要求不精确的特性。仿真结果表明：该控制算法具有很强的鲁棒性,有效地抑制了大滞后的影响,对参数变化具有很强的适应性,能够较好地实现对漂白温度的控制。     

基于模糊PID的凹印机套准同步控制研究

无轴传动技术在凹版印刷上得到的广泛的应用。本文以凹印机套准系统的多电机同步问题为研究对象,采用基于补偿原理的模糊PID的同步控制算法,并搭建了以西门子S7-300PLC为控制器的主从式同步控制系统,来进行多电机同步控制的研究。仿真表明,这种方案鲁棒性、快速性优良、动态过程同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。     

改进模糊PID的称重式包装机智能控制

针对称重式包装机称重控制系统存在非线性、时变、时滞的特性,导致称重精度低、稳定性差的问题,在传统模糊PID控制算法的基础上,引入模糊变量论域伸缩因子,提出域伸一种改进模糊PID算法。设计变量论缩因子使模糊变量论域跟随称重误差及误差率的变化而伸缩调整,将模糊变量论域调整为最佳范围,以避免因变量论域不恰当而引起的控制误差。利用改进模糊控制算法对PID参数进行在线整定,以实现称重控制系统高效、精确、稳定的控制效果。仿真结果表明改进模糊PID控制算法具有超调量小、响应速度快、抗干扰能力强的优点,该控制算法能够有效提升包装机称重效率和称重精度。     

基于多目标规划算法的电梯群控系统

以提高电梯群的运行效率和服务质量为出发点,提出一种基于多目标规划调度算法的电梯群控系统.主要研究内容包括电梯群控系统的特点及要求、电梯群控系统的多目标规划算法建模过程以及电梯群控仿真系统的设计等几个方面.在电梯群控仿真系统当中,同时嵌入最小等待时间算法和多目标规划算法,进行2种算法的仿真比较,从仿真结果得出基于多目标规...     

PSO-based Parameter Tuning for a Two-Degree-of-Freedom IMC Scheme and Its Application to Paper Basis Weight Control

Basis weight is an important indicator for evaluating paper quality and a major factor directly affecting the economic benefits of enterprises. Focusing on the large time-delay, time-varying, and nonlinear characteristics of a basis weight control system, a two-degree-of-freedom(TDF) internal model control(IMC) method based on a particle swarm optimization(PSO) algorithm was proposed. The method took the integral of time multiplied by the absolute error(ITAE) as the objective function, and the PSO algorithm was used to optimize the time constant of the tuning IMC filter. The simulation results for the control system under the proposed TDF-IMC method based on the PSO algorithm demonstrate good set-point tracking performance, strong anti-interference capabilities, and good robustness properties. The application results revealed that the basis weight fluctuation range of the paper was ±2 g/m~2, which significantly improved both the control quality and the product quality.     

由控制多边形构造的圆弧样条曲线

为CAD系统提出了一种由控制多边形构造的圆弧样条曲线。首先分别为C-型和S-型双圆弧各找到了一种比传统方式更优的缺省约束方式,简化了程序生成曲线的运算过程,并给出了生成算法。然后通过分析曲线的动态生成性能,对新控制顶点的落点区域进行了精确划分,并给出了对应的曲线生成形式,确保了曲线生成的动态连续性。最后还对曲线的局部支撑性、连续性、构造曲面等扩展性能做了一定的探讨,验证了将其应用于CAD系统的可行性。它的应用将为数控加工领域带来许多方便。图11参9     

纸机定量水分通用控制算法

造纸过程中，由于纸机种类及生产纸种不同，控制对象的结构和参数也各异。本文给出一种纸机定量水分通用模型的表示方法，并着重说明在该通用模型的基础上，通过最优解耦，控制模型拟合，控制参数选取等通用步骤，获得纸机定量水分的通用控制算法，使系统稳定并具有良好的动态性能。     

无缝内衣机密度电动机的控制技术

为解决无缝内衣机密度电动机在控制上的不稳定性,且易导致其织物表面存在横纹,通过分析总结密度电动机的性能特性,提出了一种基于CAN总线的密度电动机控制方案。根据密度电动机控制成圈三角的工艺特性,经过讨论本控制技术的总体实施方式,研究关键的电路设计以及程序算法,制定了密度步进电动机动作特性的协议。同时,为避免因密度电动机长时间工作存在的丢步现象导致织物出现横纹,提出了一种归零侦错方式。测试结果表明,采用此控制技术实现了密度电动机位置控制的同时提高了无缝内衣机密度电动机控制的稳定性,相比带编码器的密度电动机节约了成本,满足了无缝内衣机对密度电动机的控制要求。     

基于模糊自适应算法的移动物流操作平台协调控制研究

针对新型移动物流操作平台,本研究提出基于模糊自适应算法的协调控制器,以削弱微分几何方法对精确数学模型的依赖,实现在外部扰动及系统模型不精确的条件下,移动物流操作平台系统依然能得到较高的控制精度,使多移动物流操作平台系统能够保持全局稳定性并可以跟踪给定的期望轨迹。仿真实验结果证明了该控制器算法的可行性和有效性。     

基于自适应变异差分进化算法的溶解氧浓度控制系统

溶解氧是造纸中段废水好氧处理过程中的重要参量,但溶解氧过程控制回路存在大时滞、非线性等问题,常规PID控制难以收到理想效果。本课题在分析差分进化算法的基础上,提出了一种自适应变异差分进化算法,用于PID控制器的参数优化,实现对溶解氧浓度的精准控制。MATLAB仿真结果表明,与常规PID控制和基于传统差分进化算法的PID控制相比,本算法具有响应速度快、超调量小的优点,能够收到良好的控制效果。本算法已经投入实际应用,COD_(Cr)去除率达到84.5%,BOD去除率达到93.4%,水处理系统运行良好,能够实现废水达标排放。     

基于遗传神经网络求解机械手逆运动学问题

首先采用神经网络逆辨识模型建立机械手的逆运动学模型,结果显示该法不可行,然后采用神经网络模型和遗传算法相结合的方法来解决其逆运动学控制问题,结果表明此方法即便是在系统不存在其逆映射时,也能获得很好的效果,从而验证了该方法的有效性。