精密复合数控磨床伺服进给系统优化设计

基于提高精密复合数控磨床的超精密加工精度的目的,对其台架伺服系统参数进行优化,建立了基于直线电动机数控伺服系统的控制系统数学模型,采用改进型粒子群算法对伺服系统进行系统优化,首次实现了被控对象传递函数中可变量及PID控制参数的同时优化,最终的实验结果证明了该优化方法的有效性.     

水轮机调速系统的混沌优化策略

针对水轮机调节系统非线性、复杂性、不确定性的特点以及利用传统PID控制器无法获得高性能调速系统的特征,本文首先将二次型性能指标引入单神经元并利用自学习功能构成了单神经元自适应PID控制器,其次运用混沌动力学特性与退火策略结合起来的混沌优化方法对控制器参数进行寻优.仿真结果表明,该方法有效地实现了控制器参数的最优整定,明显改善了水轮机调节系统的控制品质.     

基于遗传整定的主动悬架模糊PID控制设计

针对车辆主动悬架模糊PID控制设计,提出了一种利用遗传算法整定模糊PID增益系数的方法。基于二自由度的1/4车辆模型,根据模糊控制原理和PID控制方法,设计了主动悬架的模糊PID控制器。利用具有全局寻优能力的遗传算法,以悬架二次型性能指标为目标函数,采用适应性比例法确定选择概率,整定了模糊PID的增益系数。优化结果表明,整定后的模糊PID控制主动悬架相对被动悬架综合性能良好,说明了提出的方法是有效的,对模糊PID控制设计具有重要的参考价值。     

免疫粒子群控制在CVT电液伺服系统中的应用

CVT电液伺服系统在工作时,由于工作元件动力学性能的改变,造成系统的非线性和参数时变,为了降低建立系统控制模型的误差,采用最小二乘递推算法对系统参数进行辨识。提出了免疫粒子群控制算法,设计出免疫粒子群PID控制器,对最优指标和PID参数进行寻优,并将该控制方法应用于CVT电液伺服系统中。仿真结果表明,与模糊控制算法相比,基于免疫粒子群算法的CVT电液伺服系统的动态特性得到了有效的改善,提高了系统抗干扰能力以及参数时变的鲁棒性。     

优化PID与神经PID控制主动悬架的性能对比研究

为主动悬架选择一种更可行的控制方法,对PID与神经PID控制主动悬架进行了优化后的性能对比研究。基于1/4车二自由度主动悬架模型,利用遗传算法以悬架二次型性能指标为目标函数,分别对PID控制主动悬架的增益系数与神经PID控制主动悬架的初始权值和学习效率进行了优化。优化结果显示:优化后的PID控制主动悬架的综合性能较神经PID控制主动悬架略优。出现上述结果的原因在于:当神经PID控制主动悬架的学习效率等于零时则退化成PID控制主动悬架,学习效率不等于零则导致神经PID控制主动悬架的实时PID权值偏离了最优的PID权值。此外凸块路面输入下的仿真也显示优化PID的鲁棒性也略优于优化神经PID。因此,选择算法较复杂的神经PID对主动悬架进行控制是没有必要的。     

利用状态反馈提高伺服系统性能的研究与仿真

本文介绍了三种基于现代控制理论的状态反馈的新设计方案,来提高伺服系统性能。作为比较,首先用经典控制理论频域法对伺服系统进行了设计,调试后实验结果表明满足设计要求,然后应用二次型性能指标函数法全状态反馈方案,最优传递函数法全状态反馈方案和部分状态反馈方案,计三种方案对伺服系统进行设计,并分别进行了计算机仿真。结果表明,这三种新设计方案无论在动态性能还是静态性能上,都较经典理论频域法设计方案有很大提高。三种方案中,又以最优传递函数法部分状态反馈方案最有应用和推广价值。两种全状态反馈方案中,都用到了龙恩伯格(Luenberger)降维状态观测器,仿真结果表明是可行的。     

基于二次型性能指标的PMLSM单神经元自适应PID控制

为了满足数控机床用永磁直线同步电动机(PMLSM)位置伺服和速度控制的性能要求,抑制参数摄动和负载扰动等不确定因素对伺服单元的影响,在建立PMLSM数学模型的基础上,引入二次型性能指标,设计了单神经元自适应PID速度控制器.仿真结果表明,对于永磁直线同步电动机,采用该控制器获得的跟踪精度、响应速度和自适应性等方面具有明显的改善.     

直线电机伺服系统的设计与应用研究

简单介绍了直线电机的分类和优点，设计了一种直线电机伺服系统的结构，说明了驱动器的使用方法及其基本工作原理，对应不同的控制参数采集速度控制和位置控制的伺服曲线，建立了直线电机伺服系统的控制模型，比较了模型运算结果和实际测试采样结果，分析了控制算法及参数对伺服系统性能的影响，描述了最终伺服系统所达到的性能指标。     

基于MATLAB的电液位置伺服系统的最优二次型控制

在分析液压位置伺服系统工作特性的基础上，建立了液压位置伺服系统的状态空间模型，介绍了用MATLAB设计最优二次型控制器的基本方法，并且分析了参数变化对最优控制系统设计的影响。仿真结果表明，系统具有良好的动态品质和跟踪性能，为液压伺服控制系统的优化设计提供了新的方法和途径。     

基于RBF的改进单神经元PID控制

提出一种基于RBF辨识神经网络算法的改进神经网络PID控制,应用最优控制理论中的二次型性能指标加入到控制算法中的加权系数学习修正部分,将RBF与单神经元相结合构成PID控制器,通过Matlab对指定对象仿真控制,得到了良好的效果.比起以往的神经网络PID控制,改进的算法在学习速度和实时性都得到了提高.     

基于粒子群算法液压伺服系统PID参数的优化

PID控制器在液压伺服系统中得到广泛的应用。为了有效地寻找液压伺服系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于粒子群算法的PID参数优化策略。通过建立PSO-PID控制器参数模型,对PID控制器的参数进行实时优化;利用MATLAB对系统进行仿真,结果显示在液压伺服系统的工况相同时．新型控制器能取得满意的控制效果。     

考虑负载扰动的电液转向系统控制研究

针对农机的电液伺服转向系统,为了克服转向力对系统的影响,提高在各种路况下的跟踪精度,设计了一种基于负载力观测器的前馈和最优状态反馈控制复合控制策略。先采用Luenberger观测器对负载力进行在线估计,然后用线性二次型调节器（LQR）得到系统线性最优反馈控制律,最后把观测到的负载力前馈到系统输入来消除负载力的影响,提高伺服系统精度。仿真和试验结果表明,所设计的负载力观测器能迅速地跟踪实际值,基于观测器的前馈和最优状态反馈复合控制策略具有较高的跟踪精度和抗负载干扰能力。     

自适应PID控制在火炮随动系统中的应用

火炮随动控制系统是一个典型的非线性、大时滞系统,常规PID控制难以实现火炮随动控制系统参数在线自整定,针对该问题提出一种基于单神经元的自适应PID控制器,通过神经元的自学习、自校正能力实现了PID参数的在线自整定。仿真结果表明单神经元自适应PID控制响应快,自适应能力好,鲁棒性强,稳态精度高,采用该方案的火炮随动控制系统能够较好满足控制要求,具有一定实用价值。     

二次型直流电动机PID控制器的研究与设计

针对常规直流电动机PID控制系统的参数整定存在一定复杂性的问题,结合线性二次型最优控制的理论,提出了一种新的参数优化和设计的方法.通过引入增广方程,推导出系统的二次型优化PID参数的控制器.对直流电动机模型进行仿真分析,验证了该方法的合理性和优化性.     

基于遗传算法的数控机床进给伺服系统模糊PID位置控制研究

文章针对电机引入的非线性、参数不确定性及对位置伺服系统快速定位和无超调的要求问题,提出了一种新的位置控制方法,即基于遗传算法的模糊PID位置控制。该方法结合遗传算法和模糊PID控制的优点,利用遗传算法优化模糊PID控制系统的模糊控制规则,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改。仿真结果表明,这种位置控制器具有良好的稳态精度和动态响应,与传统比例位置控制的伺服系统相比,具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。     

基于Matlab的液压伺服系统二次型最优控制器设计

分析泵控液压马达传递函数,给出液压伺服系统通用数学模型;运用二次型最优控制理论,将最优控制的性能泛函与液压伺服系统的动态误差指标相结合,在matlab环境下编程仿真求解最优意义下的控制器。对系统响应曲线及频谱图进行分析,提出了最佳加权矩阵的一般形式,并指出了提高系统频宽的途径,为电液伺服系统提供了一种有效的优化设计方法。     

交流位置伺服系统PID控制方法实现

交流伺服系统在制造业控制领域得到广泛应用,分析了位置伺服系统的组成,主要介绍了数字位置环的PID器改进控制算法以及参数整定方法。实际应用表明：选择合理的PID参数能够满足控制系统响应速度快、速度精度高、鲁棒性强的要求。     

基于极点配置的直线伺服系统自校正PID控制

采用基于极点配置的自校正PID控制算法,实现针对直线伺服系统的控制设计与仿真。首先确定了系统的ARX模型结构,引入带遗忘因子的递推最小二乘法在线估计模型参数,根据参数估计结果以及期望的系统闭环特征多项式,再通过极点配置的方法来整定增量式PID控制器的输出;整定过程中引入了普通增量式PID控制器形成变结构控制器,以避免系统初始阶段由于数据量不足所带来的影响。利用Matlab实现了所提出算法的设计与仿真。仿真结果表明,自校正PID控制能够实时估计被控对象的参数,适应被控系统的变化,具有较强的参数估计与自校正能力。     

基于模糊自整定PID的二质量伺服控制系统的研究

在分析了直流伺服系统电学方程和动力学方程的基础上,建立了二质量伺服系统的数学模型及SIMULINK仿真模型.通过MATLAB模糊工具箱和SIMULINK,实现了模糊自整定PID控制器的设计和系统仿真.仿真结果表明用模糊自整定PID控制二质量伺服系统,系统响应快,超调量小,稳定精度高.     

可控起动装置电液伺服系统控制策略研究

电液伺服系统直接影响重型刮板输送机可控起动装置(CST)软起动特性。为了提高CST软起动工作性能,采用模糊PID对控制器进行了设计。应用AMESim和MATLAB/Simulink建立了CST电液伺服控制系统联合仿真模型。仿真分析了软起动和负载突变两种工况条件下的动态性能。结果表明,在相同的输入信号下,模糊PID控制相比于PID控制,正常软起动时响应时间缩短了0.4 s,负载突变时产生的波动峰值减少27.8%且重新恢复稳态的时间缩短了6 s。因此,采用模糊PID控制可以快速调节,具有较好的跟随性能和鲁棒性。