基于时滞系统IMC-PID的设计与整定

时滞系统的控制过程具有较大的时滞性、开环的不稳定性及明显的非线性,需要引进更为先进的控制算法——内模PID控制算法,在设计系统时希望系统性能不会受中间因素的影响。鲁棒性是闭环系统的一个非常重要的性能指标。增益域度和相位域度常为系统鲁棒性的性能指标,但在有些情况下并不能真正表征系统鲁棒性,特别是具有异常频率响应曲线的系统。对于这种系统,灵敏度则能在系统所有频率范围内满足相应的约束条件,因而最大灵敏度也作为闭环系统鲁棒性能指标。通过对时滞系统中内模PID控制中鲁棒性能指标的整定,从而能够较为精确的整定内模PID控制器参数。     

基于神经网络自适应的吸收塔浆液PH值控制

为提高吸收塔浆液PH值控制系统的自适应能力以抵抗系统非线性及干扰的影响,提出了基于小脑神经网络的自适应PID控制器。推导了小脑神经网络自适应控制器,考虑到高阶微分对噪声的敏感性,控制器中只保留比例、积分和微分项,该鲁棒控制器兼有PID控制性能。为了验证鲁棒自适应PID控制器的性能,与常规PID和模糊自适应PID控制器作阶跃响应和抗干扰性能进行了对比,结果表明了鲁棒自适应PID控制器的优越性。     

鲁棒二自由度PID控制

针对工业过程控制对象,将内模控制与二自由度PID控制有机结合,提出一种鲁棒二自由度PID控制方法,可以有效抑制参数变化对系统的影响,使系统同时获得良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性.理论分析和仿真结果表明了这一方法的有效性.     

一类切换模糊PID控制器设计及其仿真

提出了一类高动态性能切换模糊PID控制器设计方法.通过对传统PID控制中比例控制和微分控制作用的分析,结合模糊PID控制器鲁棒性能和自适应性好的优点,设计了一类新的模糊控制器.由于该类控制器先后经历比例控制,微分控制和模糊PID控制的切换,使被控系统不仅具有一般模糊PID控制器的所具有的良好的鲁棒性能和自适应性,而且与一般模糊控制器相比具有更小的超调量和调节时间,是一类动态性能良好的控制器.最后将该控制器应用于一伺服系统进行仿真对比,并给出了Simulink仿真框图.仿真结果说明了该控制器的优越性.     

退火炉温控系统的模糊免疫控制研究与仿真

采用模糊控制与人工免疫控制方法结合的策略,设计了一种模糊免疫PID控制器用于炉温控制系统,仿真实验表明,该控制器具有良好的自适应性和鲁棒性能。     

基于非线性H∞机器人鲁棒PID控制器设计

各种限制条件阻碍了工业机器人运动控制器性能的提高。例如，摩擦力和动态干扰限制了简单的PID控制器性能。通过解决非线性L2增益衰减问题，提出一种基于非线性H∞鲁棒PID控制器并且对这个控制器的稳定性、鲁棒性和性能调节方法进行了分析。最后给出了对两连杆刚性机器人的仿真结果，验证了控制效果。     

随机振动机械臂的自适应鲁棒滑模控制

为了解决存在外部不确定随机干扰情况下机械臂的高精度轨迹跟踪问题,提出了一种自适应鲁棒滑模控制方法,并用Lyapunov稳定性定理证明了其闭环系统的稳定性。采用饱和函数取代控制器中的符号函数,有效消除了控制器的抖振现象。仿真结果证明：与传统的PID控制器相比,提出的自适应鲁棒滑模控制器具有更高的鲁棒性、稳定性和精度。     

基于鲁棒保性能控制的倒立摆虚拟现实仿真研究

为研究倒立摆的虚拟现实仿真教学平台,首先建立了倒立摆的数学模型,叙述并分析了基于线性矩阵不等式（LMI）的鲁棒保性能控制方法;然后基于鲁棒保性能控制器和虚拟现实技术,建立了倒立摆的虚拟现实仿真系统。研究结果表明：相对于PID控制器,鲁棒保性能控制器能使系统具有更好的渐近稳定性、干扰抑制能力和最优性能;而虚拟现实技术在教育领域中的应用,能给人以身临其境的感觉,增加了学生学习控制理论知识的兴趣。     

高加速度直线伺服系统高精度运动控制器设计

在中国国家自然科学基金重大项目《先进电子制造中的重要科学技术问题研究》资助下，针对先进电子制造装备中的核心问题——高加速度直线伺服系统的高精度定位控制展开研究。就高加速度直线伺服系统的高精度定位控制控制算法，高加速度直线伺服系统高精度运动控制器设计所涉及的理论研究进展提出总结报告。 针对影响系统性能的摩擦力和外部扰动，提出基于LuGre动态模型的摩擦力补偿控制、基于LuGre模型的摩擦补偿与干扰观测器相结合的控制方案、改进型干扰观测器结构(IDOB)、具有前馈控制的鲁棒内模控制结构、自适应鲁棒滑模控制算法等5种控制方案     

车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究

为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。     

模糊PID控制在滚转控制系统中的应用研究

针对广泛应用的PID控制系统,采用模糊控制相结合,生成模糊PID控制系统进行控制。利用MATLAB进行仿真与分析,研究模糊PID控制器对导弹滚转控制回路的舵机与弹体控制影响。仿真与分析结果表明,它能满足舵机鲁棒性与稳定性的控制要求,控制性能优于传统的PID控制,应用前景广泛。     

数控系统学习控制研究

在一个两坐标联动数控系统上对学习控制进行了实验研究,结果表明学习控制是进一步提高实际加工精度的有效方法.提出向后补偿学习控制的新算法,取得满意的实验结果.     

基于模糊预测控制的燃料电池温度控制系统的研究

PEMFC的温度控制系统表现为多输入多输出、耦合、时滞、时变性、非线性、不确定性、信息量少等特点,采用传统的控制方法通常不能得到比较好的控制效果。因此,文章从控制和建模的角度出发,选择了一种基于模糊模型的预测控制算法对PEMFC的温度进行控制,并且通过仿真试验得出了比较满意的控制效果。     

基于协调误差的目标轨迹预见跟踪控制的研究

针对系统已知的空间目标轨迹，提出了一种基于协调误差的空间目标轨迹最优预见跟踪控制的方法，其核心是将轨迹的协调跟踪误差和轨迹的位置跟踪误差考虑成系统的状态变量，并实施最优反馈控制。仿真分析表明，该轨迹跟踪控制方法能够有效提高系统的轨迹跟踪控制精度。     

一种记忆存储式后视镜和座椅控制器的设计

研究了一种能电动调节后视镜和座椅位置,并能记忆存储和调用位置信息的记忆存储式后视镜和座椅控制器.分析了记忆存储式控制器的工作原理,详细阐述了该控制器的硬件电路设计,开发了相应的原型系统.试验结果表明该系统能顺利完成所要求的功能.     

智能化适应控制系统在磨加工中应用

介绍了一种智能化适应控制磨削加工控制系统理论和方法,综合控制补偿加工中各种因素影响产生的误差。大幅度降低加工零件的尺寸分散度,实现最优控制目标。介绍了控制系统的组成、软硬件设计和工作方法。     

模糊PID补偿器在运动控制系统中的应用

随着近年来运动控制技术的发展,传统的PID控制技术和普通的模糊控制技术已不能在步进电机控制系统中满足要求,本文结合两种控制技术的特点设计了模糊PID补偿器。具体介绍了运动控制系统的构成、模糊PID控制系统的原理以及模糊PID补偿器的设计步骤,并对该控制方案进行数字仿真。     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。     

基于压力补偿控制的全电刹车系统建模与仿真

对全电刹车系统在大型民航飞机上的应用进行了研究,分析了全电刹车系统的组成和工作原理,参考了某大型民航飞机的基本数据对全电刹车系统的各组成部分建立了数学模型;在控制系统方面,将给刹车盘提供刹车压力的四组机电作动器分为AB两组,A组使用传统PID控制,B组使用开关量控制算法（I/0控制）控制,对由PID控制的A组产生的刹车压力在机电作动器的压力终端进行压力的快速补偿调整,即基于压力补偿控制的控制算法,采用该控制算法作为该全电刹车的控制算法,并在matlab/simulink软件中对飞机着陆后的刹车过程进行了仿真,得到了理想的仿真结果,结果表明所建立的系统模型正确,所使用的控制算法控制效果好.     

变结构PID控制器在多温区温度控制系统中的应用

针对多温区电加热炉具有大滞后、时变性和强耦合的控制难点,设计了分布式温度控制系统和基于相平面误差分析的变结构PID控制器。通过分析系统误差和系统误差变化速度之间的关系,设计了在不同的系统特征阶段采用不同控制结构的变结构PID控制器。控制器不依赖于被控对象的数学模型,且有较好的针对性,有效的修正了不同阶段的控制作用,抑制了系统超调和耦合性,减小了系统振荡。实验结果表明系统有效控制了各个温区的温度,提高了控制性能,具有实际应用意义。