基于变论域插值模糊PID的压剪试验机压力测控仪

针对压剪试验机电液伺服压力系统的非线性和特性时变性,研究设计了一种基于变论域插值模糊PID控制器.采用论域收缩方法和矩形域上二元函数分片双一次插值技术,解决了一般PID参数自调整方法易陷入对某一工作点的局郝优化的问题.保证了系统控制参数的全局最优性,并且解决了模糊控制器在既定规则下无法保障高精度的问题.比较了常规模糊PID控制与变论域插值模糊PID控制的效果,结果表明,采用变论域插值模糊PID控制方法更能保证系统的全局稳定性以及控制精度,能有效的克服稳态误差和颤振现象.     

基于粒子群优化的同步风力发电机励磁系统的变论域模糊控制

针对直接并网型同步风力发电机励磁系统非线性、时变性及风力发电机运行工况多变等特点,提出了一种基于粒子群优化的同步风力发电机励磁系统的变论域模糊控制方法。该方法中,通过分析确定变论域伸缩因子的结构,利用粒子群算法优化其参数,实现伸缩因子参数的智能寻优。将粒子群优化的变论域模糊控制器应用于励磁控制中,根据电压环的性能指标建立目标函数,通过对基本论域自适应调整,实现了同步风力发电机励磁系统在全工况下的自适应控制,提高了发电机端电压的调节精度和运行的稳定性。仿真结果表明,基于粒子群优化的变论域模糊控制在动态性能和稳态性能上优于模糊控制。     

基于变论域插值模糊PID控制系统的研究与应用

针对压剪试验机电液伺服压力系统的非线性和参数时变特性,研究设计了一种基于变论域插值模糊PID控制器。采用论域收缩方法和矩形域上二元函数分片双一次插值技术,解决了一般PID参数自调整方法易陷入对某一工作点的局部优化的问题,保证了系统控制参数的全局最优性,并且解决了模糊控制器在既定规则下无法保障高精度的问题。给出了基于变论域插值模糊PID的压剪试验机压力控制系统的设计过程。现场试验结果表明,变论域插值模糊PID控制的效果优于常规模糊PID控制,采用变论域插值模糊PID控制方法更能保证系统的全局稳定性以及控制精度,能有效的克服稳态误差和颤振现象。     

粒子群优化的变论域模糊 PI 机电作动器控制

为了提高飞机机电作动器的位置跟踪速度,克服传统 PI 算法参数调试依赖于人工经验的缺陷,提出一种基于粒子群优化的变论域模糊 PI 控制方法。首先根据机电作动器的结构与工作原理,建立永磁同步电机与机械传动部分的数学模型;然后根据电机控制系统建立机电作动器位置环变论域模糊 PI 控制模型;最后利用粒子群优化算法对量化因子、比例因子以及伸缩因子寻优并进行仿真验证。仿真结果表明,与传统 PI 控制和模糊 PI 控制相比,基于粒子群优化的变论域模糊 PI 控制方法在具备着传统模糊控制算法优点的同时,又能够根据偏差变化实时调整论域,改善系统的性能。     

变论域自适应模糊PID主动悬架控制研究

为提高汽车行驶平顺性和乘坐舒适性,提出一种基于变论域理论的自适应模糊PID汽车主动悬架控制策略,将自适应模糊PID和变论域的在线调整整合在一起,采用变论域模糊控制实现控制系统输入输出论域的自整定,提高控制精度;采用自适应模糊PID控制,提高系统的动、静态特性,形成更优的悬架控制方法。研究结果表明,变论域自适应模糊PID控制主动悬架较传统模糊控制以及模糊PID控制的主动悬架能够更有效的克服路面冲击,减少汽车垂直方向的振动,进一步提高汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。     

液压机械无级变速器的变论域模糊PID速比跟踪控制

为提高液压机械无级变速器速比跟踪控制效果,设计了基于量化因子和决策因子伸缩变化的变论域模糊PID控制器。通过分析液压机械无级变速器的速比特性和系统数学模型,建立基于AMESim和MATLAB联合的仿真平台,并通过实验平台验证了仿真模型的正确性。对比了变论域模糊PID和常规模糊PID的仿真效果。仿真结果表明：变论域模糊PID控制器在阶跃信号输入下具有更小的超调量和调整时间,在斜坡和正弦信号输入下速比跟踪误差缩小了约50%,即所设计的变论域模糊PID控制器具有更优的速比跟踪效果和更小的速比跟踪误差,表现出了更优的控制效果和动态品质。研究结果为车辆的最佳燃油经济性和最佳动力性的控制策略提供了理论参考。     

越野车半主动悬架的变论域模糊PID控制

为了改善半主动悬架的控制效果,利用变论域理论对模糊PID控制器的输入论域和输出论域进行调节。根据阻尼可调两级压力式油气悬架的力学特性,建立半车半主动悬架动力学模型,在MATLAB/Simulink中构建半车半主动悬架控制模型,以冲击路面和随机路面作为输入激励进行仿真。结果表明,不同路面激励下,变论域模糊PID控制悬架和模糊PID控制悬架的减振效果均明显好于被动悬架,在冲击路面激励下的减振效果较好。冲击路面激励下,相较于模糊PID控制悬架,变论域模糊PID控制悬架的前、后车身垂直加速度和车身俯仰角加速度均方根分别减小30.89%,34.36%,37.00%,车身动挠度均方根比较接近,进一步提高了越野车的行驶平顺性。     

变论域模糊PID在空压机控制中的应用研究

传统的模糊控制精度较低，往往会对模糊自适应PID的控制效果产生消极的影响。于是基于新型伸缩因子的变论域模糊自适应PID控制方法成为近年来的新兴研究方向，该方法以简单函数作为伸缩因子，计算量小，且控制精度较高。本文针对空压机输出压力的变化设计了以压力差及其变化率为输入，以压缩机电机频率为输出的变论域模糊PID控制器，具有一定的参考价值。     

基于变论域模糊控制的车辆半主动悬架控制方法

针对车辆半主动悬架系统,提出了一种基于变论域模糊PID控制方法,目标是提高车辆在随机路面激励作用下的平顺性。通过将变论域方法与模糊PID控制器相结合来解决模糊PID存在的因模糊规则制定盲目性而产生的在线调节时间过长等问题。由仿真和实验研究对比可知,变论域模糊PID控制下的半主动悬架系统中的车身垂直振动速度和加速度比常规PID控制下的车身垂直振动速度和加速度分别减小了46.56%和29.21%,相比被动悬架系统的车身垂直振动速度和加速度分别减小了58.05%和49.74%。使用该车辆半主动悬架模糊控制方法可提高车辆的平顺性。     

变论域模糊自整定PID内模控制在主汽温控制系统中的应用研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规PID串级控制方法难以获得满意的控制效果。通过引入1／1pade级数逼近纯滞后环节,将内模控制转换为常规PID控制器的参数的整定,运用变论域模糊控制原理来整定PID参数,从而实现了变论域模糊自整定PID内模控制。它充分综合了变论域模糊控制、内模控制、PID控制的优点。通过对锅炉过热蒸汽温度控制系统的仿真研究表明,变论域模糊自整定PID内模控制的控制效果优于常规的PID串级控制,它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力,控制品质好。     

Fractional order fuzzy control of hybrid power system with renewable generation using chaotic PSO

This paper investigates the operation of a hybrid power system through a novel fuzzy control scheme. The hybrid power system employs various autonomous generation systems like wind turbine, solar photovoltaic, diesel engine, fuel-cell, aqua electrolyzer etc. Other energy storage devices like the battery, flywheel and ultra-capacitor are also present in the network. A novel fractional order (FO) fuzzy control scheme is employed and its parameters are tuned with a particle swarm optimization (PSO) algorithm augmented with two chaotic maps for achieving an improved performance. This FO fuzzy controller shows better performance over the classical PID, and the integer order fuzzy PID controller in both linear and nonlinear operating regimes. The FO fuzzy controller also shows stronger robustness properties against system parameter variation and rate constraint nonlinearity, than that with the other controller structures. The robustness is a highly desirable property in such a scenario since many components of the hybrid power system may be switched on/off or may run at lower/higher power output, at different time instants.     

移动工作台位置控制系统变论域模糊PID研究

单机多工位锻压机的移动工作台位置控制系统是多变量的非线性耦合系统,常规PID控制和模糊PID控制难以完全适应复杂系统变化,满足系统控制要求.为了解决这一问题,在模糊PID控制的基础上加入变论域模块,改变模块中的论域伸缩因子,使模糊控制的论域随系统条件变化而调整,最终整定出满足系统控制要求的PID参数.对移动工作台位置控...     

基于DSP的单相逆变电源智能控制系统研究

针对逆变电源模糊控制系统输出存在振荡的问题,以数字信号处理器(DSP)为核心,将可变论域思想引入模糊自整定PID控制结构中,提出一种基于可变论域的模糊自整定PI双闭环逆变电源控制器,实现了在线调整模糊论域的伸缩变化.仿真结果表明,阻性负载情况下,与常规PID控制器相比该控制器输出超调小、自适应能力强,提高了逆变电源系统...     

Performance and robustness of optimal fractional fuzzy PID controllers for pitch control of a wind turbine using chaotic optimization algorithms

The most studied controller for pitch control of wind turbines is proportional-integral-derivative (PID) controller. However, due to uncertainties in wind turbine modeling and wind speed profiles, the need for more effective controllers is inevitable. On the other hand, the parameters of PID controller usually are unknown and should be selected by the designer which is neither a straightforward task nor optimal. To cope with these drawbacks, in this paper, two advanced controllers called fuzzy PID (FPID) and fractional-order fuzzy PID (FOFPID) are proposed to improve the pitch control performance. Meanwhile, to find the parameters of the controllers the chaotic evolutionary optimization methods are used. Using evolutionary optimization methods not only gives us the unknown parameters of the controllers but also guarantees the optimality based on the chosen objective function. To improve the performance of the evolutionary algorithms chaotic maps are used. All the optimization procedures are applied to the 2-mass model of 5-MW wind turbine model. The proposed optimal controllers are validated using simulator FAST developed by NREL. Simulation results demonstrate that the FOFPID controller can reach to better performance and robustness while guaranteeing fewer fatigue damages in different wind speeds in comparison to FPID, fractional-order PID (FOPID) and gain-scheduling PID (GSPID) controllers.     

自抗扰控制技术在风电变桨控制系统中的应用

研究了自抗扰控制技术在风力发电变桨距控制系统中的应用。首先介绍了风力发电机组的机理模型,然后介绍了自抗扰控制的基本原理。最后,设计了自抗扰控制器,并介绍了其参数整定方法,并应用在了风力发电的变桨距控制系统中。仿真结果表明这种方法可以有效抑制随机风扰动下电机转速偏差,实现恒功率控制。     

基于机器视觉采棉机作业速度控制与仿真分析

针对采棉机作业速度与单位面积棉花产量和采摘作业质量自适应匹配问题,提出机器视觉结合变论域模糊PID控制算法.首先,通过最大类间方差法(OTSU)提取棉花特征,测算单位面积棉花产量和采棉机采净率;其次,构建采棉机采净率梯度边界、变论域模糊PID控制模型和采棉机作业液压调速数学模型;最后,基于MATLAB平台,搭建模糊PI...     

交流异步电机神经元变结构PID速度控制器设计

为了提高异步电动机调速系统的动态品质,提出了一种基于神经元变结构PID控制的速度控制器。该控制策略用一个神经元控制器实现变结构PID控制的同时,用另一个神经元控制器实时调整变结构PID控制器的参数。仿真结果表明,与传统PID调节器相比,该速度控制器能够有效地提高系统的静态、动态特性与鲁棒性。