大射电望远镜精调Stewart平台非线性PID控制

为了实现大射电望远镜馈源指向跟踪系统精调Stewart平台的高精度轨迹跟踪,针对Stewart平台的系统特点,基于机器人关节控制策略,设计了一种非线性PID的Stewart关节调节器。该非线性PID算法构造了增益参数关于误差信号的非线性拟合函数,算法能够同时保证响应速度快、超调量小以及自适应能力强的系统特性。通过建立平台的数学模型,进行了典型信号输出响应数值仿真。仿真结果验证了关节空间控制策略以及非线性PID控制方法的可行性和有效性。     

单级倒立摆控制方法研究

倒立摆系统是一非线性、强耦合、多变量和自然不稳定的系统,以其自身的不稳定性而难以控制,也因此成为自动控制实验中验证控制策略优劣的极好的实验装置.针对直线单级倒立摆系统的平衡控制问题,对其进行数学建模并进行了能控性分析,采用PID,LQR,模糊变结构3种不同的控制方法,并在Matlab环境下进行仿真,控制效果的实验对比证明了3种方案对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.PID控制结构简单易于实现,LQR控制较PID控制超调量小,调节时间短,且稳定性优于PID控制器,模糊变结构控制器具有较优的鲁棒性及瞬态特性,系统受到参数摄动和外干扰时具有不变性,超调最小.3种控制策略仿真的对比结果对该方向的研究具有理论指导意义.     

大时滞参数时变复杂过程的仿人智能控制

针对大时滞参数时变复杂过程难于控制的问题,探讨了一种仿人智能控制策略。剖析了复杂过程的控制难题,研究了控制策略,分析了仿人智能控制器的特性,构造了一种仿人智能的多模态控制算法。以燃气加热炉燃烧过程控制为例,以PID+Smith控制为参照,仿真实验对比研究验证了该控制策略在响应快速性、调节时间、超调性能与稳态控制精度方面的良好控制品质与强鲁棒性能。研究表明,提出的仿人智能控制策略是可行与可取的。     

强耦合双通道热分析炉温度跟随控制策略研究

量热仪作为化学品热危险性评估的主要工具之一,其热分析炉温度控制的准确性、通道间温度无差异性是保障样品放热量检测精度的前提.针对该类炉体纯滞后、大惯性及通道间强耦合的特性,提出了一种将功率补偿、模糊PID与跟随控制相结合的控制策略.此策略无需准确的数学模型,计算简单.实验结果表明,该控制策略相比于传统PID控制具有响应快、超调小、双通道温差小的特点,满足双通道热分析炉匀速升温控制中速率准确性和双通道温度一致性要求.     

永磁同步电机模糊PID控制建模与仿真

永磁同步电机（PMSM）作为一种非线性、强耦合、参数时变的被控对象,传统PID对其控制效果欠佳。为此在PID的基础上,结合模糊控制的优点,设计了一种PMSM的模糊自适应PID控制策略,并对系统建模仿真。结果表明,与PID控制相比,该模糊PID控制方案具有自适应强、超调量小等特点。     

CMAC与PID复合控制方法在重介选煤系统中的应用研究

针对重介质选煤系统具有强耦合、非线性、多变量的特点,利用传统PID算法存在超调量大的问题,提出了一种基于CMAC与PID算法的控制方法。通过研究介质密度与介质桶液位的动态特性建立了重介选煤系统的数学模型,给出了CMAC与传统PID算法相结合的控制原理。Simulink仿真结果表明,该方法优于传统PID算法,动态性能好,稳态精度高。     

内模控制在高温湿热控制系统中的应用

针对高温湿热试验系统被控对象具有大滞后、大惯性、对象特性随负载变化较大的特点,为提高环境模拟试验中的温湿度控制精度,在经典PID调节的基础上,采用内模控制策略控制温湿度,并对内模控制效果进行了仿真研究.仿真结果与现场运行调试结果均表明,内模控制具有响应速度快、稳态精度高以及无超调等优点.     

制浆废水厌氧处理过程中pH的控制算法研究

以山东某纸厂的制浆废水厌氧处理过程为背景,建立了pH调节系统的数学模型,组建了模糊PID控制系统,并用Matlab仿真软件对其进行了仿真;研究比较了PID控制、模糊控制和模糊PID控制的阶跃响应、抗干扰响应,对比分析了模型参数摄动时这3种控制算法的鲁棒性能;从仿真结果看,模糊PID的阶跃响应既具有模糊控制的快速性又具有PID控制的稳态无误差,在受到干扰后可以很快恢复到稳态值,达到比较好的控制效果;模型参数发生摄动后,模糊PID控制超调量相对较少,稳态误差为零,但要在200s时才基本稳定;实验证明模糊PID控制算法的综合性能最好。     

模糊PID控制在BSL-3实验室压力控制中的应用

根据BSL-3实验室压力控制的控制对象具有时滞、时变和非线性的特点，设计了一种通过采用模糊理论整定PID参数的模糊PID控制方法。实验表明，该方法与常规的PID控制方法相比，具有响应快、超调量小、稳态精度高和鲁棒性强的优点。     

模糊PID控制器在穿梭车控制系统的应用

针对传统PID控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想的现状,提出了动态过程中参数自适应的模糊PID控制系统.根据穿梭车所用直流伺服电机参数及穿梭车负载状况,建立穿梭车控制系统简化数学模型.使用Matab的Simulnk工具箱对穿梭车控制系统进行仿真研究.由仿真结果可知,采用自适应模糊PID控制器,控制系统调整时间变短,响应速度更快,具有较好的鲁棒特性.利用仿真得出的模糊控制规则表于穿梭车控制系统中进行在线PID自整定,应用表明,使用自适应模糊PID控制器可有效减小超调量,加快控制系统的调整时间,达到了良好的实际控制效果.仿真与实验结果表明自适应模糊PID控制器具有动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略.