基于模糊PID的水肥一体化灌溉控制系统设计

针对传统水肥粗放式灌溉利用率低、土壤灌溉系统具有非线性、时滞性等特点,设计了一种基于模糊PID控制的水肥灌溉控制系统。系统实时采集土壤湿度、肥料浓度,根据理想的湿度、肥液浓度值配置合适浓度的水肥溶液,PLC控制中心基于模糊PID控制算法对作物进行适时、适量的水肥灌溉,自动调节土壤湿度、肥料浓度。经过仿真,结果显示相比于单独的模糊控制与PID控制,模糊PID控制具有更好的控制精度与响应速度,系统能很好地将土壤湿度和土壤中肥料浓度值控制在目标范围内。经过实际测试,系统可以有效提高水肥的利用效率,降低生产成本,提高了农业的自动化水平。     

利用模糊神经元控制器的切削系统参数优化整定方法及应用

针对具有非线性、不确定性的受控对象,提出一种兼顾神经元控制器和模糊控制器优点的模糊神经元非模型控制方法。在此控制系统中,模糊控制器产生神经元控制器的输入,由神经元的加权值来调整模糊PID控制器的参数,由神经元控制器产生控制信号对复杂对象进行控制,前置的模糊控制器用来过滤由对象的非线性和不确定性引起的误差大扰动,后置的神经元则在实现模糊PID控制器参数自调整的同时,以非模型控制的方式产生控制作用,从而有效地提高控制系统的鲁棒性、适应性和控制品质。     

基于模糊PID控制器的流量控制设计

现今流量控制系统很多都使用常规PID控制器,这样虽然比较方便,但不能在线整定参数,因而不能很好地控制非线性等复杂系统.在本系统中,采用模糊PID控制器来设计控制流量.模糊PID控制器将PID控制和模糊控制两种方法结合起来,既能消除稳态误差,又能对复杂系统进行简单有效的控制,从而达到控制要求.     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制研究

为改善汽车行驶平顺性,建立了简化的1/4车二自由度汽车主动悬架模型,提出了主动悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中PID控制器以车身垂直速度的误差为控制参量,将车身垂直速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真,结果表明:自适应模糊PID在车身垂直速度、加速度及轮胎动载荷等控制方面明显优于被动悬架及传统PID控制,说明该法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。     

带补偿因子的双模糊控制在电液伺服阀控非对称缸系统上的应用研究

为解决电液伺服阀控非对称缸系统在进行对称运动时由于液压缸的非对称性带来的控制非对称问题,提出一种含补偿因子的双模糊控制算法。以电液伺服阀控非对称缸系统为对象,针对非对称液压缸在两个运动方向上动态特性的非对称性问题,采用含补偿因子的模糊控制器进行补偿。同时,针对负载力大范围变化的特点,采用模糊PID控制算法来适应负载的变化。模糊PID控制器及含补偿因子的模糊控制器以经过跟踪微分器处理的误差及误差的微分作为输入,模糊PID控制器输出为PID控制器各项系数,含补偿因子的模糊控制器输出为补偿因子,结合模糊PID控制器,形成有效解决非对称液压缸非对称性问题的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效解决电液伺服阀控非对称缸系统的控制非对称性问题,并拥有良好的控制效果。     

基于MATLAB模糊工具箱的PID参数整定

介绍了模糊PID控制器的结构,并通过matlab找出模糊PID控制的3个参数与误差e和误差变化率ec之间的模糊关系,同时根据确定的模糊控制规则来对3个参数进行在线调整,以满足不同e和ec时对3个参数的不同要求,并使用MATLAB模糊工具箱对PID控制参数进行仿真。     

模糊PID自适应控制器的应用设计

本文将模糊系统与传统PID控制相结合，设计一种模糊PID自适应控制器，这种控制器以误差e（k）和误差变化率ec（k）作为输入，可以满足不同时刻的e（k）和ec（k）对PID参数自整定的要求。将该控制器应用负反馈单闭环直流调速系统中，经仿真验证模糊PID自适应控制器不但具有传统PID控制精度高的优点，又兼有模糊控制灵活、适应性强的优点，保证了系统具有良好的动、稳态特性。     

自适应模糊PID在井式回火电加热炉中的应用

提出了利用模糊PID控制器控制的方法,并设计了模糊PID控制器应用于电加热炉中对炉温进行控制。介绍了模糊PID控制器结构,以及模糊控制规则的生成方法,并且利用MATLAB语言对该控制方案进行数字仿真。仿真结果表明：该方法稳态误差为零。动态响应快,超调量小,有较好的控制效果。     

二自由度机器人轨迹跟踪误差控制优化研究

为了提高2自由度机器人控制系统响应速度,降低其输出误差,设计改进模糊PID控制器,并对2自由度机器人角位移跟踪效果进行仿真验证。给出多连杆机器人的动力学模型,设计模糊PID控制器。利用粒子的迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行优化,从而得到模糊PID控制器参数的最优值,使机器人控制系统具有更好的抗干扰能力。以2自由度机器人为例,利用Matlab软件对机器人角位移和转矩进行仿真,在不同环境中比较优化前和优化后的输出效果。结果显示：采用改进粒子群优化算法优化PID控制器参数,2自由度机器人控制效果明显优于模糊PID控制器。2自由度机器人优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且抗干扰能力强。     

直流电机转速系统控制方法仿真研究

直流电机是一种多变量、非线性的复杂系统,为提高直流电机转速系统的动、静态性能,采用了传统PID控制、滞后补偿控制和模糊PID控制三种控制方法。在MATLAB仿真环境中建立直流电机转速系统模型,分别加入PID控制器、滞后控制器和模糊PID控制器,设置参数后,响应曲线达到期望值且得到最优响应。为测试系统的抗干扰能力,分别在PID控制、滞后补偿控制和模糊PID控制系统仿真2 s时加入阶跃扰动,三种控制方法具有抗干扰性,能恢复到期望稳定状态。仿真结果显示,加入三种控制器后,系统的调整时间、超调量减小,稳态误差降低,抗干扰能力得到增强。其中,模糊PID控制比传统PID控制、滞后补偿控制具有更小的调整时间和超调量。由此可见,模糊PID控制对直流电机转速能够达到良好的控制效果,具有一定的参考价值。     

大型履带式起重机双卷扬自由落钩同步控制

针对某企业某大型履带式起重机双卷扬在下放吊钩以吊起重物的过程中,由于双卷扬同步性误差难以校正,导致吊钩不能平稳下放的问题,提出自由落钩模糊PID控制策略,即通过模糊PID控制器控制刹车系统的动作来实现双卷扬自由落钩同步。仿真和实验结果表明,相比常规PID控制,模糊PID控制具有超调量小、快速性好、鲁棒性强等优点,能够较好地实现履带式双卷扬起重机自由落钩的同步控制。     

基于动态惯性权重的电子节气门改进PSO-BP优化控制

针对汽车电子节气门系统存在的动态迟滞非线性问题,提出一种模糊神经网络PID控制器的设计方法。该控制器将动态调整惯性权重的粒子群优化算法和BP算法结合来优化模糊神经网络参数,修正模糊神经网络在寻优过程中收敛缓慢、易陷入局部最小值的不足。利用模糊神经网络的自学习能力,对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,经过优化后的模糊神经网络PID控制器相比于模糊PID控制器在响应时间、超调量和振荡次数等方面都有显着提升。在模拟气流扰动工况施加扰动信号后,该控制器表现出良好的抗干扰性能。在电子节气门响应试验中,节气门响应曲线存在轻微超调,但稳态误差较小,表明该控制方法下电子节气门具有良好的动态响应特性。     

基于模糊PID算法的车载液压调平动态特性联合仿真研究

基于车载平台液压调平系统,为了减少支腿的跟踪误差及其同步误差,降低支腿之间的运动耦合,采用模糊PID控制算法实现调平过程中动态特性控制。利用AMESim和MATLAB/Simulink分别建立调平液压回路和模糊PID控制器的仿真模型并进行联合仿真研究。结果表明,加入模糊PID算法比常规PID算法能够有效的减少支腿的跟踪误差和定位误差以及支腿之间同步误差,有效提高调平精度。     

智能轮式机器人离散模糊自适应PID控制研究

智能轮式机器人广泛应用于现代社会。智能轮式机器人运动系统的实时、有效控制是智能轮式机器人执行任务的必要保障。建立了智能轮式机器人运动系统的动力学理论模型,并推导了对应的离散式运动系统的控制模型。针对运动系统数字控制的特点,提出了一种结合模糊推理的离散模糊自适应PID控制器,基于运动系统控制输出的误差等数据,通过模糊推理在线整理PID控制器参数。以智能轮式机器人控制模型为被控对象,对于离散模糊自适应PID控制器和常规PID控制器进行了仿真实验,实验结果表明离散模糊自适应PID控制器在智能轮式机器人运动系统的控制中具有更佳的控制性能。     

一种模糊PID控制器的设计与仿真

提出一种结合模糊控制与PID控制的模糊PID控制器。在模糊PID控制器的设计中,分析了模糊PID控制器的工作原理;确定了模糊论域与隶属度函数;制定了控制规则;分析了模糊PID控制器参数自整定原理。最后采用PID与模糊PID对二阶系统进行了仿真分析。仿真结果表明模糊PID控制器的控制效果与常规PID控制器相比具有超调量小、调整时间短等优点,改善了系统的动态响应性能。     

他励直流电机电枢／励磁独立模糊控制设计研究

鉴于他励直流电机弱磁调速时呈非线性,传统PID难以获得高精度控制,现基于模糊逻辑设计了其电枢／励磁独立控制器。该控制器结合模糊控制自适应能力和PID控制的全局渐近稳定性能于一体,组成复合模糊-PID控制器,分别控制直流电机的电枢／励磁回路电流,从而实现电机高性能自适应调速控制。数字仿真表明,所设计的模糊控制系统能够使电机速度响应无超调、无稳态误差,性能明显优越于PID控制。     

大型光电经纬仪速度环PID参数模糊自整定研究

为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度.在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器.讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数KP、微分系数KD用模糊方法进行自整定,而积分参数KI采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力.实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器.在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6".在对经纬仪进行速度为15"的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63".     

基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位防摆研究

指出了一种基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位和防摆方法,通过找出偏差和偏差变化率与PID控制器3个参数之间的模糊关系,在运行中跟踪误差信号来动态改变控制器参数,以满足不同的偏差和偏差变化率对控制参数的不同要求,从而使被控对象有良好的动静性能。仿真结果表明了该方法的可行性及较好的鲁棒性。     

基于模糊PID控制器的控制方法研究

为解决工程机械多功能试验台二次调节加载系统的控制问题,笔者简介了PID控制和模糊控制的原理及特点,提出了模糊PID控制器的模糊PID自整定控制方法.在模糊PID控制器的设计中,分析了模糊PID控制器的控制原理;确定了模糊语言变量和隶属函数;制定了模糊规则以及模糊推理和解模糊的方法.最后,分别采用PID控制和模糊PID控...