小型漂浮式卫星天线自抗扰控制器的研究

研究了一种适用于军事隐蔽式侦察的小型漂浮式卫星天线双环自抗扰控制器,实现了在中小涌浪扰动下天线自动跟踪目标卫星的俯仰伺服控制.以自抗扰理论为基础,结合小型天线俯仰控制的特点分别设计了位置环和速度环自抗扰控制器;比较了双环自抗扰控制器和比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制器的阶跃响应,验证了双环自抗扰控制器性能优于PID控制器性能;利用半实物仿真平台,以中小涌浪扰动下天线系统俯仰角的变化为控制器的输入,进行天线俯仰伺服控制,通过检测到的信标信号验证了双环自抗扰控制器可以实现中小涌浪扰动下天线对目标卫星的稳定跟踪.     

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

为了提高机载光电跟踪系统的控制性能,提出了一种模糊自适应PID控制算法。首先,针对机载光电跟踪控制系统的特点,建立了被控对象的模型。接着,对机载光电跟踪系统模糊PID控制器的设计进行了详细介绍。最后,利用经典PID控制、模糊控制、模糊PID控制3种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较。仿真结果表明模糊PID控制算法较之前两种算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强、稳态性能好等优点,对机载光电跟踪系统具有较好的控制能力。     

基于DSP NNC-PID的电液位置伺服控制系统设计

提出一种NNC-PID电液位置伺服控制系统的设计方法.采用PC机+DSP为主控制器,NNC自学习、自适应对PID参数自整定的控制算法,以满足在非线性、参数时变性、不确定性条件下,对机械手电液位置伺服系统进行高精度和快速响应的控制要求.与常规PID控制的对比实验表明,该系统由于具有自学习和实时调整PID参数的能力,使系统很快收敛于位置稳态值,同时对参数时变表现出良好的鲁棒性,很好地解决了液压系统的非线性和参数时变问题,具有良好的定位精度和伺服跟踪性能.     

模糊工程PID在气动位置伺服中的应用

针对现有高精度气动位置伺服控制算法复杂,难于在工程上实现的问题。提出一种基于调整因子的模糊工程PID控制器,采用归一化加速度参量反映系统响应的快慢,引入变论域的思想构建模糊工程PID控制器的自调整机构。该机构根据系统误差和归一化加速度参量输出调整因子,动态调整基于工程整定法的模糊PID控制器的比例因子,以改变模糊控制器输入输出与模糊子集的映射关系,从而改善模糊控制器的动、静态性能。仿真与试验结果表明,该方法简单且具有良好的控制效果。     

船舶用自动控制智能辅助系统设计

针对传统技术采用PLC等通用控制器已无法满足现代化自动控制智能系统要求的问题,文中利用高速、实时性好且内置CAN 控制器接口的DSP,采用变论域PID控制算法,设计基于DSP/F28335的船舶用自动化控制智能辅助系统控制器。文中搭建系统结构并介绍变论域PID算法,并在系统的实时混合仿真平台上进行了相关的干扰实验,用以对比基于传统PID控制器系统的控制效果。实验结果表明,使用变论域模糊PID控制算法的DSP控制器,可较大幅度提高船舶用自动智能控制辅助系统的实时性、抗干扰性和自适应性。     

BP神经网络PID的气动位置控制系统的研究

本文提出了一种将常规PID控制与BP神经网络相结合的自适应PID控制器,该控制器运用神经网络和BP算法实现了对PID参数的在线调整,利用变步长法和引入动量项来改进BP神经网络学习算法,有效减小了学习过程的振荡趋势,改善了收敛性,避免了学习过程陷入某些局部最小值,并将其用于在线调整气动位置伺服控制系统的PID参数,实现具有最佳组合的PID控制。MATLAB仿真表明,本文控制算法的静态特性、动态品质良好,鲁棒性强。     

空间组网光通信粗跟踪系统的模型预测控制

针对一对多组网光通信粗跟踪伺服控制系统,通过解析法和正弦扫频辨识建立了粗跟踪系统的模型,然后依据数学模型设计了模型预测控制器(MPC),进行了与比例-积分-微分(PID)控制器的对照实验。实验结果表明MPC控制器能以10μrad的误差跟踪0.1 Hz的正弦信号,跟踪精度是PID控制器的两倍。在叠加了50 Hz,幅值1.8 m随机噪声的情况下,MPC控制器的最大稳态跟踪误差为55μrad,只有PID控制器最大稳态跟踪误差的一半。并且在运动平台的粗跟踪实验中,MPC控制器的稳态误差最大为15μrad,PID控制器的稳态误差最大为25μrad。表明MPC控制器可以有效提高一对多光通信粗跟踪控制效果。     

专家PID控制算法在循迹机器人中的应用

智能机器人在循迹过程中一般采用常规PID控制算法,此控制算法虽然实时性很好,实现起来也比较容易,可以使机器人在轨迹中正常运行,但机器人在中高速运动情况下和转弯时,稳定性较差。本文提出了一种专家智能PID控制算法,通过实时跟踪偏差和偏差变化率来修正PID控制器的各个参数,对机器人进行变结构控制。通过对智能机器人进行仿真和调试运行,加入专家PID控制算法智能机器人具有动态性能良好,适应性强,可靠性高的特点,较好地实现了自动循迹功能。     

空间光通信中精跟踪控制器的设计

精跟踪伺服系统设计是APT的核心技术,决定了通信链路能否建立以及通信系统的性能.针对空间光通信中压电陶瓷驱动FSM偏转具有非线性、时变不确定性和纯滞后等特性,提出变论域自适应模糊PID控制方法.引入变论域思想,并通过对输入变量加入伸缩因子的方式来实现变论域的目的,自适应能力和抗干扰能力明显增强.可有效解决稳定性与准确性的矛盾.实验结果表明:模糊PID控制算法增强了伺服系统鲁棒性,并提高了伺服系统实时性;跟踪精度可达到5μrad,对卫星平台振动和大气湍流引起信标光斑抖动有一定的抑制作用,能够满足空间光通信精跟踪精度的要求.     

一种新型高精度舰载雷达伺服控制系统的设计

给出了一种新型的舰载雷达数字伺服控制系统的设计,采用坐标变换技术在雷达天线的方位和俯仰轴上对船摇姿态角（横摇角R、纵摇角P和航向角H）进行角度实时补偿以达到稳定雷达天线的作用,控制系统采用了变速积分PID及非线性PID等新颖的控制算法。可满足雷达天线环扫、扇扫、扇扫自适应、定位跟踪及俯仰控制等技术要求,并给出了环扫、扇扫、扇扫自适应及定位跟踪等功能的实现方法以及性能测试结果。