基于Backstepping的非线性无人船航向控制算法

针对无人船航向控制系统模型存在模型参数和外界干扰不确定性的特点,提出基于Backstepping思想,由控制舵角输入进而控制航向的自适应航向控制算法。自适应算法进行自我调节,可使无人船实际航向与初始航向偏差减小。用Lyapunov函数验证该控制算法能够使得闭环系统最终有界。将该控制算法与传统PID控制算法和模糊PID控制算法进行航向控制仿真对比分析,该控制算法其超调量更小,系统恢复稳定更快。     

汽包水位模糊控制研究

针对汽包水位控制系统优化问题,基于模糊控制理论设计了一种二输入、三输出模糊自整定PID控制器,建立了汽包水位模糊自整定PID控制系统.并对基于传统PID控制和模糊自整定PID控制进行仿真对比分析.结果表明:模糊自整定PID控制可以很好地改善控制系统的动态和静态特性,使汽包水位的稳定性明显提高.     

无缆自主式水下机器人航向的模糊控制

针对自主式水下机器人各自由度之间相互耦合,其水下运动易受诸多外界环境干扰,运动具有强非线性,航向控制具有不稳定性等特点,建立近似的航向控制数学模型,设计出带有积分环节的模糊控制器,同时分析该模糊控制器的控制机理,给出积分模糊控制器的基本结构,在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真验证,仿真结果表明这种控制方法能有效地提高控制系统的控制性能,具有较好的鲁棒性。     

三容水箱液位控制系统的设计与仿真

在分析了三容水箱液位控制系统结构和相应数学模型的基础上,基于MATLAB/simulink环境建立了系统的仿真模型,并对其PID参数进行了整定,提出以分段变参数PID和自适应模糊PID相结合的方法来实现系统的控制。最后利用虚拟仪器搭建控制系统平台设计控制程序,实现对整个控制过程的监控和动态模拟。仿真研究结果验证了所设计的控制策略的有效性和正确性。     

模糊PID在气化炉控制系统中的应用

分析了多联产系统气化岛的动态特性和控制规律,设计了气化炉温度和热值的模糊PID控制系统,并基matlab simulink对模糊PID控制进行仿真．证明模糊PID控制具有良好的鲁棒性,响应速度快,其控制效果优于常规PID控制方式。     

带不确定性的船舶航向动态神经模糊跟踪控制

针对常规水面船舶的航向跟踪控制中建模参数随航速时变引起的不确定性问题,提出一种基于动态神经模糊模型的控制算法.动态神经模糊模型在学习中同时调整结构和参数,充分逼近船舶的逆动力学.训练好的动态神经模糊模型作为逆控制器,与传统的PD控制器并联,用于船舶航向的跟踪控制,且控制过程中能进一步调整模型权值.以5446TEU大型集装箱船为例,进行航向跟踪控制的仿真结果表明,该算法能克服建模参数不确定性的影响,快速有效地跟踪期望航向,控制效果良好.     

高速列车座椅主动悬架的模糊控制与PID控制系统

建立了基于主动悬架的的高速列车悬架—座椅—人体的四自由度动力学模型,并对该列车模型平顺性的优化控制进行了研究。针对该座椅主动悬架模型设计了模糊控制器、传统PID控制器与自适应的模糊PID控制器,应用Matlab/Simulink软件在相同的工况下进行仿真实验,并将三种控制方法下的仿真结果与被动悬架车辆模型的仿真结果进行对比分析。结果表明,相较与被动悬架车辆模型,上述三种控制方法下的主动模型座椅处的振动特性都得到了改善,达到了预期的控制效果,且自适应模糊PID控制下的改善程度最佳,对高速列车乘坐舒适性的提高有着一定的理论参考意义。     

基于模糊自整定PID的退火炉脉冲燃烧控制方法

目的 针对退火炉所具有的大惯性和纯滞后的这种非线性对象,采用脉冲燃烧控制方法 ,设计模糊自整定PID控制器,以提高控制性能.方法 在分析退火炉脉冲燃烧控制系统的基础上,利用模糊规则对PID参数进行在线的自动整定,提出了一种基于模糊PID的退火炉脉冲燃烧控制系统.结果 给出了模糊PID控制系统的结构框图以及工作原理阐述,实现了对退火炉的温度控制,并进行了控制系统仿真对比曲线分析.结论 从仿真曲线上可以看出,该控制器能使退火炉的温度控制过程很快达到稳态,具有较好的快速性和稳定性,产生的超调量较小.具有较好的动态和稳态性能.     

基于MATLAB逆变点焊电源模糊PID控制研究

针对逆变点焊机焊接过程比较复杂,难以建立精确的数学模型,而传统PID控制又难以达到控制质量的要求等问题,本文采用模糊PID控制技术,实现逆变点焊电源的稳定和高精度控制。在Matlab/Simulink仿真环境下,利用所设计的模糊PID控制器,建立了全桥逆变点焊电源闭环恒电流控制系统的动态仿真模型,并与传统PID控制方式下的逆变点焊电源作比较和分析。仿真结果表明,模糊PID控制较之传统PID控制,具有较高的精度和较小的超调量,输出电流能够更加快速平稳的达到目标值,控制效果更好,能够自动整定PID参数,具有适应性强、鲁棒性好、精度高的特点。该研究对模糊PID控制在逆变点焊电源中的实现具有一定的参考价值。     

模糊PID算法的火箭弹舵机控制方法研究

针对火箭弹飞行控制精度低的问题,基于PID控制理论,设计适用于火箭弹舵机的模糊PID控制算法.利用MATLAB模糊控制工具箱进行在线仿真,研究模糊PID算法对火箭弹舵机控制系统精度的影响.仿真结果表明,与传统PID控制相比,采用模糊PID算法的控制系统,响应精度高,控制效果好,具有较强的抗干扰能力.     

一种基于单神经元的模糊自整定PID控制器

为解决普通的PID控制器设计对系统模型有一定依赖性问题,本文将单神经元网络和模糊逻辑相结合,提出了一种基于单神经元的模糊自整定PID控制器。单神经元控制部分本身还是一个PID控制器,但由于权值可以在线调整,具有较强的自学习和自适应能力,而通过模糊控制器对输出整定,可加速控制过程。将该控制器应用于船舶运动控制仿真中,仿真结果表明,单神经元模糊自整定PID控制器能使船舶更快地达到设定航向,且航向曲线和打舵更加平稳,可明显改善对大纯滞后、大惯性系统的控制效果,在工业控制中有广泛的应用前景。     

三体船操纵性水动力的势流理论计算

为了研究三体船操纵特性,采用势流理论有升力三维面元计算方法,计算和分析了三体船斜航下的有关操纵运动水动力.在物体表面和尾涡面上布置均匀涡环网格,通过满足物面边界条件和库塔条件,计算物体对流场的扰动速度,进而确定物体受力并分析其规律,在对NACA0012机翼压强分布和单体船模水动力随漂角变化规律验证的基础上,将所提方法推广至三体船在斜航运动时受到的横向力和转首力矩计算.据计算结果,分析了三体船侧体位置对其斜航下操纵运动水动力和操纵运动特性的影响.研究表明,文中计算结果具有较高的准确性和合理性,所提势流理论三维面元计算方法为三体船操纵运动水动力预报和三体船操纵运动特性分析奠定了基础,具有较高的工程应用价值和很好的工程应用前景.     

船舶综合液压推进控制方法及仿真研究

为解决船舶在向大型化、高速化方向发展时船舶主机设计困难,机舱布置不合理以及机动性能差等问题,提出船舶综合液压推进,建立该系统的数学仿真模型,并通过试验台测试数据对该模型进行验证.针对该推进系统的特点,提出船舶综合液压推进恒功率与变功率联合控制方法(CVCC).基于配合元件的特性以及仿真模型,分别通过理论分析以及仿真试验对CVCC控制方法进行分析研究,两者相互印证,同时给出系统主要参数变化情况.结果表明,应用该控制方法可保证主机持续运行在最佳工况,使主机功率得以充分利用,克服了柴油机直接推进系统中,主机在轻载以及重载工况下无法发出设计功率的缺点.     

交流伺服电机的模糊PID控制及GUI设计

提出一种将模糊规则参数自整定与PID控制相结合的复合控制策略,该策略具有响应时间短,稳定性高和鲁棒性强等特点,并进行GUI（图形用户界面）设计,实现控制系统的可操作性和可视化。     

基于VAV变风量智能建筑空调系统控制

为了解决传统VAV空调系统的非线性、延时性、波动性以及模型准确性等问题,在传统PID控制系统的基础上,引入模糊PID控制机理,建立了模糊增益控制器.结合自适应调节系统,通过模糊调整方法,以变风量空调系统终端阀门的开度为最终控制对象,通过MATLAB编程建立模型,对PID控制器参数进行在线调整.结果表明,引入模糊PID控制方法的VAV空调系统与传统PID控制方法相比,前者动态响应速度快,校正时间短、超调量小,具有广阔的应用前景.     

纯滞后系统的模糊复合控制方法

针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Smith预估算法以及模糊控制的不足,由此提出了一种新的模糊复合型控制器,该控制器是基于Smith预估的模糊-PID控制器,利用Smith预估算法克服纯滞后,利用模糊控制来提高系统的鲁棒性,而在稳态阶段则切换为PID控制来提高控制精度.在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明该复合型控制器既具有模糊控制较强的鲁棒性,又具有PID控制精度高的特点,尤其是在模型失配时表现出良好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种实用而简便的控制方法.     

Grey Prediction Fuzzy Control of the Target Tracking System in a Robot Weapon

Grey modeling can be used to predict the behavioral development of a system and find out the lead control values of the system. By using fuzzy inference, PID parameters can be adjusted on line by the fuzzy controller with PID parameters self-tuning. Acco     

船舶航行的模糊模型建模及航向控制

为了进一步对船舶行操舵控制的研究,应用模糊系统理论对船舶航行操舵控制建立了一个模糊模型;并彩神经网络方法对模糊模型的参数进行了辨识和估计,此模糊模型的建立使控制设计摆脱了数学模型,同时为下一步进行控制方案选择和设计打下了基础,仿真结果表明,船舶航行模糊模型及参数辨识方法是有效的,并给出针对某一船舶的模糊模型的具体形式;仿真结果也表明了船舶航行控制效果良好性。     

基于模糊PID控制的开关电源并联供电系统设计

在建立了并联开关电源变换器模型的基础上,分析并联均流的原理及方法,用模糊参数自整定PID控制方法设计了一种有效的控制器,能够合理地处理好精度和速度的矛盾。基于此方法,设计了一种以dsPIC单片机为控制核心的并联供电系统,利用dsPIC单片机的高速运算能力,完成全数字双闭环控制。实验结果表明,系统负载均流性能较好,响应速度快。     

模糊PID控制的助力模式对操纵稳定性影响分析

电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。