精密直线位移工作台单神经元自适应PID控制方法研究

设计并实现了一套直线位移工作台的精密运动控制系统,建立了直线位移工作台系统各组成部分的数学模型;在分析研究常规PID控制的基础上,针对精密直线位移工作台对定位、响应速度、运动方向等方面的高精度要求,提出了一种适合于高精度直线位移工作台的单神经元自适应PID控制策略,实现了对直线位移工作台的精密运动控制;经实验表明该精密直线位移工作台单神经元自适应PID控制具有良好的动态性能、自适应能力和较强的鲁棒性.     

基于增量PID的压电微位移器驱动控制系统开发

对基于数字增量PID算法的压电微位移器驱动控制系统进行了理论分析和开发研究,提出了基于数字增量PID算法的压电微位移器控制系统的设计方案,并利用通用计算机及数据采集板对其进行了开发,最后将该微位移控制系统用于基于压电堆驱动器的机械手手指张合运动控制系统中,取得了良好的控制效果.该微位移器控制系统具有实现简便、控制效果好...     

基于PMAC的直线电机PID研究

本文介绍了PMAC运动控制器及直线电机原理,着重讲述基于PMAC控制器的直线电机PID调节,并提出了PID 前馈控制法对直线电机进行控制.该方法应用于光刻机控制系统中,并已投入现代工业.     

基于滑模变结构的永磁同步直线电机控制系统研究

永磁同步直线电机具有非线性、耦合性、负载扰动、时变不确定性等特点,简单PID控制很难做到精确的控制.针对永磁同步直线电机PID控制动态响应慢、抗干扰能力差等不足,提出用滑模控制器代替PID控制器的控制策略.实验仿真结果表明,相对于PID控制器,滑模控制器系统在快速性及稳定性方面得到很大的提高.     

基于LabVIEW的振动平台远程测控系统

主要描述了在三直线电机驱动的振动平台远程测控系统中利用LabVIEW中的PID Control Toolkit进行直线电机的控制,利用NI公司的PCI 6229数据采集卡进行电机编码器数字信号以及力传感器模拟信号的采集并输出电机的驱动信号,并通过DataSocket技术实现电机的远程控制和数据的远程传输.     

高空螺旋桨驱动电机控制系统的仿真研究

螺旋桨的负载特性不仅与飞行器的飞行高度相关,还与其驱动电机的转速呈现非线性关系,若驱动电机采用传统的PID控制方法,较难取得理想的控制效果.为了解决这一问题,在分析了驱动电机的数学模型和螺旋桨负载特性的基础上,设计了一种模糊自适应PID控制方法.并在Matlab/Simulink中建立了控制系统的仿真模型,进行了仿真实验.实验结果表明,模糊自适应PID控制方法动静态品质良好、鲁棒性强,控制效果明显优于传统的PID控制器.     

自抗扰控制在永磁直线电机控制中的应用

针对在工业中广泛应用的PID控制器的特点及存在的问题做了分析,并介绍了自抗扰控制技术的原理、结构、以及控制器的设计.对一个永磁直线电机在考虑将电机耦合视为内扰及外部摩擦干扰情况下的具体实例给出了采用自抗扰控制技术的仿真结果.同时对简化的电机模型也给出了采用PID调节的仿真结果.结合仿真结果可以看到自抗扰控制器的抗干扰性和鲁棒性都优于经典PID控制器.     

基于dSPACE的直线电机复合控制算法研究

针对永磁同步直线电机在控制过程中由于复杂扰动的干扰,传统的控制算法难以对电机实现高精度位置跟踪控制的问题,提出了一种干扰观测器复合PID的控制方法,通过干扰观测器观测干扰,然后通过PID反馈控制方式抑制和补偿外部干扰.将所设计的控制算法在dSPACE半实物仿真平台上进行验证,目的是证明所设计的控制算法在实物上也能达到理想效果.实验结果表明,复合控制算法与传统的PID算法相比,有着较明显的精度提升.     

一种新的模糊PID控制器的优化及其仿真研究

该文提出了一种新的最优模糊PID控制器。该控制器由两部分组成，一部分是常规PID控制器，另一部分是在线模糊推理机构。在模糊推理机构中，引入了三个可调节因子Xp，Xj，和Xd，其作用是优化模糊推理结果，该模糊PID控制器用来控制智能人工腿中的一个直线电机，并已获得很好的控制效果。     

傅里叶变换光谱仪动镜运动控制仿真

在傅里叶变换光谱仪中,动镜按一定规律进行往复运动。一般控制方案采用直线电机直接推动,但在体积小而高分辨率的傅里叶变换光谱仪中,直线电机要做得很长,不是很合适。采用无刷直流电机进行动镜控制;分析了无刷直流电机(BLDC)数学模型和动镜速度均匀性对光谱仪的影响,采用自适应在线遗传算法整定的PID控制和传统PID控制方法分别进行仿真控制,着重分析了带负载无刷直流电机的控制效果,并人工加入负载扰动。仿真结果验证了采用合适的控制策略控制无刷直流电机可达到傅里叶变换光谱仪对速度均匀性的要求。     

基于Simulink仿真的步进电机闭环控制系统分析

步进电机通常以开环方式应用于精度要求不高的位置伺服系统中.通过位置反馈,可以实现步进电机的高精度闭环定位控制.建立的步进电机数学模型,显示了其高度非线性的特点,为此设计了应用于步进电机闭环控制的参数模糊自整定PID控制器.通过Simulink仿真,分别分析了PID控制、模糊PID控制在步进电机跟踪给定位置时系统的响应情况.并通过分析转速输出曲线,提出了加入模糊速度前馈控制环的系统改进方案,系统稳定性得到较大提高.     

矿用自卸车主动油气悬架非线性控制方法研究

为了对矿用自卸车主动油气悬架进行有效控制,分析了其油气弹簧的刚度力与阻尼力的非线性特性,进而建立了两自由度油气悬架的非线性力学模型。应用微分几何线性化理论,经过恰当的坐标变换和反馈控制,实现非线性系统的精确线性化,而后对其设计使用线性PID控制研究;根据选定的控制目标及输出变量,通过制定相应的模糊控制规则表,设计模糊PID控制器,对悬架系统使用模糊PID控制研究。仿真结果表明,与被动悬架相比,精确线性化后的PID控制悬架以及模糊PID控制悬架均能显著提高车辆的平顺性和操稳性,使悬架的动态性能趋于稳定;另外,与模糊PID控制相比,线性化PID控制对于改善车辆行驶平顺性优势更加明显。     

Modeling, simulation, and control of an electromechanical aerofin control system with a PWM-controlled DC motor

A nonlinear model of an electromechanical actuator (EMA) system for aerofin control is presented. The EMA is realized with a permanent magnet brush DC motor controlled by a constant current driver. In this paper we introduced a simulation model that includes nonlinearities of the motor driver. A PID position controller was designed using the simulation model, although it was impossible to develop a linear model. The simulation results have been of the great importance for understanding the system behavior and successful control system implementation. The proposed control system has experimentally been validated on a test bench. The EMA-AFC test bench is designed to provide real operating conditions. The text was submitted by the authors in English.     

基于P-模糊自适应PID控制的无刷直流电动机调速系统

分析了无刷直流电动机的数学模型,提出了一种新型的P-模糊自适应PID控制方法,并在Matlab/Simulink环境中建立了基于P-模糊自适应PID控制的无刷直流电动机调速系统仿真模型。在该调速系统中,电流控制采用电流滞环,转速控制采用P控制和模糊自适应PID控制相结合的方式,实现了电流滞环和转速模糊控制的双闭环调速控制功能。仿真结果表明,该系统与基于常规PID控制的调速系统相比,系统响应时间缩短一半,且超调减小,具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

含有广义饱和函数的全局渐近稳定非线性PID控制

为解决传统饱和函数条件比较苛刻的问题,本文提出了一种饱和函数,并将其应用于线性PD（比例－微分）+非线性PI（比例－积分）控制律．应用李亚普诺夫稳定性定理和拉萨尔不变原理推导了非线性PID控制律全局渐近稳定条件．为提高非线性PID控制精度,以位置跟踪误差绝对值时间积分和关节力矩输出误差绝对值时间积分为目标函数,以全局渐近稳定性条件以及关节额定驱动力矩为约束条件,应用多目标遗传算法NSGA-II（non-dominated sorted genetic algorithm-II）进行非线性PID控制律参数整定．选择优化后位置跟踪误差绝对值时间积分最小的饱和函数,并研究含有该饱和函数的非线性PID控制律对模型不确定性、输入干扰力矩和噪声的鲁棒性．与传统PID控制律和含有传统饱和函数的非线性PID控制律相比,本文方法的位置跟踪精度分别提高了近2个数量级和1个数量级．提出的饱和函数在靠近平衡点处具有较强反作用,使误差快速收敛于平衡点,有助于提高非线性PID控制律的位置跟踪精度以及鲁棒性．     

一种基于PID算法的气压控制技术

提出了一种新型气体压力控制技术的实现方案,引入PID控制算法通过伺服电机调节气缸活塞的位置来控制气压.在压力传感器校准中,既可以产生线性变化的气压用于切换误差检定,也可产生稳定的气压用于示值检定,所设计的方案已成功应用于全自动压力校准仪.测试结果表明,该气压控制实现方案提高了气体压力的控制精度,在计量检定领域具有良好的...     

线性模糊PID控制器的设计与分析

基于模糊语言控制规则描述的模糊控制，已成功地用于工业过程控制并具有广泛的应用前景。用模糊线性PID控制器的数学等效式在MATLAB Simulink和Floulib工具帮助下用Mamdani方法对一阶控制对象进行二维PID模糊控制仿真实验，理论分析与实验证明采用模棚线性PID控制方法比传统的PID控制方法在应用上简便、清晰，具有一定的实用价值。     

一种基于模糊PID的AFS电机控制方法

本文在基于汽车驾驶模拟器的自适应前照灯系统(Adaptive Front-Lighting System,AFS)半实物硬件仿真平台上,根据AFS动力学模型的特性,提出一种基于模糊PID控制的AFS步进电机控制方法。该方法以AFS动力学模型输出为输入,利用实验获得的经验人为创建语言控制规则,并依据其进行模糊推理,构成模糊规则表,计算模糊关系最终获得模糊输出判决。在实验中运用MATLAB工具将模糊PID算法和常规PID算法进行对比,并在AFS半实物仿真平台上进行性能分析。实验结果表明,模糊PID算法明显优于常规PID算法,且更适合AFS系统中步进电机的控制需求。     

磁悬浮系统的非线性PID控制

在磁悬浮控制系统中采用线性PID控制方法时，如果只是靠增加比例反馈来提高系统的刚度，很可能降低系统的性能，有时甚至会引起系统不稳定。为了提高PID控制方法的刚度，同时又不影响系统的性能，提出了一种非线性PID反馈控制方法。线性PID控制方法的控制量是通过位置和速度的线性组合来求取，而非线性PID控制的控制量是通过位置和速度的非线性组合来求取，因此采用位置和速度信号的指数组合形式来求取控制量。非线性PID控制方法相对于线性PID控制方法的最大优势是其刚度大、抗外力冲击能力强。实验结果验证了非线性PID控制方法的优越性。     

基于模糊PID控制的变排量液压马达系统仿真

与定排量液压马达系统相比较,变排量液压马达系统可降低流量消耗、提高总体效率、减小设备尺寸,且具有响应速度快等优点,能满足大功率和大惯量负载使用需求。针对液压伺服系统的非线性和负载参数的时变性等特点,对变排量液压马达控系统制策略进行了研究,通过对其进行AMESim建模仿真,分析了其速度控制和运动位置控制方法。由于常规PID控制器的控制参数在系统动态响应中是固定不变的,液压系统在工作过程中受到负载扰动而使得输出速度波动较大,从而造成不平稳性。故采用模糊自整定PID控制方法,在线实时调整PID控制参数,运用AMESim和Matlab/Simulink软件对该伺服系统进行联合建模仿真。仿真结果表明,与常规PID控制相比较,模糊PID控制在响应速度和平稳性等方面具有显著优势。