位置伺服系统的单神经元PID/CMAC控制研究

在分析了位置伺服控制系统基本原理和数学模型的基础上,提出了一种单神经元PID/CMAC复合控制算法和控制器的设计方法。用单神经元PID替代常规PID控制,由神经元来在线调整PID控制参数,利用CMAC神经网络的自学习和自适应能力,来完成系统的实时控制。该算法直接应用于位置伺服控制系统,仿真结果表明,与传统PID控制算法相比较,该复合控制算法增强了系统的控制精度,提高了系统的响应速度,具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

基于改进的CMAC神经网络与PID并行控制的研究

提出一种改进的CMAC神经网络控制算法,利用满打满葬单元的先前学习次数作为可信度;将改进的CMAC与PID实现复合控制,由CMAC控制器实现前馈控制,PID控制实现反馈控制;仿真表明,改进算法的响应速度和精度有一定的改善。     

CMAC-PID在柴油机调速系统中的应用

研究柴油机优化控制问题,柴油机调速控制要求快速、准确.针对柴油机调速系统的非线性、时变等特点,导致稳定时间长,传统PID控制不理想.为了提高自动调节供油量,达到控制准确度,提出一种小脑模型神经网络(CMAC)与PID并行控制的柴油机调速系统(CMAC-PID).采用现代控制理论与经典相结合的方法对柴油机调速系统进行优化设计,利用传统PID来实现柴油机调速属于反馈控制,保证了系统的稳定性,并且能够抑制扰动,结合CMAC神经网络对控制器进行前馈控制,确保系统的控制响应速度,减小超调量,提高控制精度.仿真结果表明,采用CMAC-PID算法控制精度更高,超调小,稳定时间短,鲁棒性强,能优化柴油机调速系统性能,为设计提供了参考.     

PMSM调速系统CMAC网络PID并行优化控制

针对永磁同步电机调速系统存在多变量、非线性和强耦合的控制特点,提出了基于混沌优化策略与自适应CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于永磁同步电机调速系统的参数设计中.该方法首先通过混沌搜索,得到PID控制器参数的次优值,然后再利用变尺度的方法在次优值附近找出PID控制器参数的全局最优值.与传统CMAC网络PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明.该方法可以更好地提高永磁同步电机调速系统的控制精度和响应速度.     

基于神经网络与PID控制的挠性结构的混合控制研究

利用CMAC神经网络与PID控制算法，提出了一种针对飞行器挠性结构振动的混合控制方法．首先在给出系统动力学方程的基础上，利用CMAC神经网络的具体特点，给出了神经网络算法；进而将PID控制算法引入控制系统，形成了一种混合控制方法，该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者的优点．最后针对复杂的飞行器挠性结构振动问题进行了实例仿真，说明了算法的有效性．     

基于控制器与辨识器的转台系统设计

为改善三轴转台系统性能.结合传统控制方法与神经网络控制,提出一种基于RBF辨识转台系统的CMAC神经网络与PID并行的复合控制算法.算法采用RBF辨识对象模型,CMAC实现前馈控制,并实现PID控制参数的在线整定和优化.也给出了CMAC控制器算法和系统辨识的RBF网络算法.以某转台模型为对象,仿真结果表明算法具有了传统控制的优点,进一步也证明了算法的可行性和优越性,且具有了更强的适应性和鲁棒性,能更为有效地应用于转台系统中.     

水轮发电机组控制系统的仿真研究

研究水轮发电机组优化控制问题,电能的电压和频率应保持稳定值,保证安全供电.由于水轮发电机组是一个非线性、时变的复杂系统,传统PID控制算法难以对其做出精确控制,导致系统稳定过程时间长,超调量大.为解决上述问题,提出一种CMAC与PID复合控制的水轮发电机组控制系统.复合控制方法利用CMAC进行前馈控制,加快系统控制响应速度,减小超调量,从而提高控制精度;利用PID实现反馈控制,用来保证系统稳定并减少系统扰动.仿真结果表明,CMAC-PID控制方法提高了系统的控制精度,系统超调量更小,稳定时间更短,能够更好的对水轮发电机组进行在线控制.     

BP神经网络模型预测控制算法的仿真研究

为克服被控对象参数变化导致控制精度降低的问题,研究了一种BP神经网络模型预测控制算法。借助最小二乘递推算法在线预测系统模型参数,利用BP神经网络在线预测PID参数以控制被控对象。该算法基于模型预测,首先在线性系统中验证其控制效果,然后将非线性问题作线性处理,采用BP神经网络模型预测PID控制器予以实现控制非线性系统。仿真曲线显示BP神经网络PID控制器用于线性系统可达到高精度控制要求;对于非线性系统有自适应及逼近任意函数的能力。仿真研究表明,该算法与传统BP神经网络PID控制器相比,其自适应能力更强,稳定性更好,控制精度更高。     

CMAC神经网络与PID复合控制的应用研究

阐述了CMAC神经网络的基本原理,并结合PID控制的特点,将CMAC神经网络与PID复合控制算法应用在工业领域的温度控制系统中,并同传统的Zieglar-Nichols阶跃响应法及单纯形算法作了比较。仿真结果表明:该复合控制算法具有较高的控制精度及良好的控制效果。     

基于FPGA的CMAC-PID控制器的研究

CMAC是一种局部学习神经网络，结构简单，收敛速度快；PID是目前应用最为广泛的控制算法。结合二者的优点，采用并行方式形成CMAC-PID控制器，进行了Matlab仿真实验。基于VHDL设计该控制器，重点在于CMAC的在线学习算法实现和控制器模块的闭环仿真测试。在FPGA上实现了该控制器，实验结果表明，该控制器运算速度快、精度高，具有较强的抗干扰性，是实现IP控制模块或单片智能控制的一种新的有效途径。     

时滞系统模糊整定PID控制的仿真研究

文中引入1／1pade级数逼近纯滞后环节，根据两步法设计内模控制器。由等效式可以看出，单位反馈控制器可以由带滤波器的PID控制器文现，内模调节即转化成为PID控制器的参数整定。采用模糊自调整控制方案整定PID参数，同时结合针对时滞系统的模糊控制规则和一般二维模糊控制器的通用规则，设计模糊控制器，充分利用模糊控制、内模控制、PID控制的优点。将所设计的系统应用于具有大时滞、大惯性特点的电厂主汽温控制系统检验其性能，仿真试验证明了这一方法具有很好的鲁棒性、控制精度和抗干扰能力。     

基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真

研究随动控制系统优化问题,常规PID控制器参数调试凭经验,导致系统性能不高。为了提高系统快速性和稳定性,提出并设计了模糊自适应PID控制器,可以对参数进行在线修正以使系统性能最优。可采用经验法调试的常规PID参数为初值,再用模糊化和近似推理等对参数进行在线修正,从而使系统性能达到最优。既具有模糊控制灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。通过设计模糊自适应PID控制器,以某二维随动转台系统为对象,在MATLAB环境中进行了仿真,并与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,为随动系统优化设计提供了依据。     

永磁同步电机PID参数优化研究

研究永磁同步电机优化控制问题,永磁同步电机具有强耦合和强非线性特性的特点,应用环境一般较为复杂且常常存在各种干扰使电机系统稳定性差,针对传统PID控制方式很难满足电机系统要求,控制效果差,超调大。为提高控制精度,提出一种改进的PID控制方法。将PID控制器的参数作为粒子群中的粒子,系统控制精度作为粒子的寻优目标,通过粒子搜索找到最优PID控制参数,从而对电机进行精确的控制。仿真结果表明,粒子群算法的PID控制器提高了永磁同步电机系统控制精度,为永磁同步电机优化设计提供了科学依据。     

基于RBF神经网络控制的球杆系统位置控制实验研究*

球杆系统是一种典型的高阶非线性不稳定系统,针对PID跟踪控制精度不高及BP神经网络控制训练时间较长的问题,本文提出一种带有低通滤波器的RBF神经网络控制器(RBFC)动态补偿PID控制的球杆控制方法,控制系统由RBF神经网络控制及PID控制器组成。为提高参数辨识速度和避免局部最小值,采用梯度下降法更新隐含层参数,采用带有遗忘因子的最小二乘法更新输出层权值。实验结果表明,该控制方案相比PID控制具有更高的控制精度,比BP神经网络具有更快的学习速度,低通滤波器保证了RBFC的辨识精度和稳定的控制输出,具有良好的动静态特性和控制性能。     

无刷直流电机模糊控制系统的仿真及其在DSP中的实现

本文采用模糊控制系统分别在MATLAB与DSP中实现了对永磁无刷直流电机双闭环系统的调速。文中首先建立了永磁无刷直流电机的数学模型,然后利用MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK实现了对无刷直流电机调速系统的仿真设计,将模糊控制器和PID控制器通过自适应因子结合,在线自调整控制参数,提高了系统的控制精度。最后在基于DSP的控制器中运用本文提出的编程方法实现了上述控制思想。实验验证了调速系统模型的准确性与编程方法的可行性,并且系统具有良好的动态性能。     

Stability analysis and implementation of chopper fed DC series motor with hybrid PID-ANN controller

The attempt is made to enhance the performance of a closed loop control of DC series motor fed by DC chopper (DC-DC buck converter) by hybridization of PID controller with an intelligent control using ANN (Artificial Neural Network) controller. This system consists of inner current controller loop and outer PID-ANN based speed controller loop. The current controller allows the PWM (Pulse Width Modulation) signal when the motor current is less than set value. The PID-ANN speed controller controls the motor voltage by controlling the duty cycle of the chopper thereby the motor speed is regulated. The PID-ANN controller performances are analyzed in both steady state and dynamic operating condition with various set speed and various load torque. The rise time, maximum over shoot, settling time, steady state error and speed drops are taken for comparison with conventional PID controller and existing work. The steady state stability analysis of the system also is made by using the transfer function model with MATLAB. The training data for PID-ANN controller is taken from conventional PID controller. The Hybrid PID-ANN controller with DC chopper has better control over the conventional PID controller and the reported existing work. This system is simulated using MATLAB/Simulink and also it is implemented with a NXP 80C51 family Microcontroller (P89V51RD2 BN) based Embedded System.     

直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab模糊工具箱建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用Pl控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.     

SR电机模糊自整定PID控制器设计与仿真

针对开关磁阻电机的非线性、时变和强耦合性,提出了模糊自整定PID的调速控制策略.在分析SR电机非线性数学模型的基础上,将速度偏差和偏差变化率作为控制器输入,PID的三个控制参数为输出.利用模糊规则对PID参数进行在线修改,实现PID参数的自动最佳调整.通过将MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合,实现了基于模糊自整定PID控制器的开关磁阻电机调速系统仿真,并进行了传统PID控制与模糊自整定PID控制的仿真比较.结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善系统的调速性能,具有较强的鲁棒性,并且计算量少,易于实现,便于工程应用.     

参数自校正模糊PID在管道风速控制中的应用研究

针对气流炸药生产线管道风速控制过程具有非线性、大滞后、大惯性等特点,在精确模型难以建立的情况下,提出一种参数自校正模糊PID控制器。本文详细地阐述参数自校正模糊PID控制器的设计,将模糊控制器与PID控制器相结合,利用模糊控制器的输出来修正PID控制器的参数。在气流炸药生产线的应用表明本文提出的控制策略具有反应速度快、稳定性强和控制精度高等特点,达到了较好的控制性能。     

模糊PID矢量控制在异步电机调速中的应用

为了提高三相异步电机矢量控制的性能,在传统的转速PID控制器的基础上,建立模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建基于三相异步电动机转速控制的模糊PID系统,分别使用常规PID控制器与模糊PID控制器进行控制,并进行比较。仿真结果表明模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性。