基于MATLAB遗传算法工具箱的控制系统设计仿真

本文介绍了基于MATLAB的遗传算法工具箱（GAOT）,阐述了如何利用遗传算法工具箱结合SIMULINK平台来实现控制系统的设计和仿真,并给出利用遗传算法工具箱对PID控制器进行参数整定的仿真实例。     

用Matlab实现空调温度模糊控制器的设计与仿真

利用Matlab模糊工具箱以及仿真工具Simulink,实现空调温度模糊控制器的设计与仿真.设计方法简单直观,易于实现.     

Matlab遗传算法工具箱的设计

介绍了使用Ｍａｔｌａｂ语言实现遗传算法,建立遗传算法工具箱（ＧＡｓ ｔｏｏｌｂｏｘ）．开发的遗传算法工具箱支持二进制和浮点式编码方式,并且提供了多种选择、交叉、变异的方法,用以提高遗传算法的性能．使用工具箱对一系列非线性、多峰值函数问题进行了测试,显示了优良的性能．通过测试、发现浮点式遗传算法的寻解效率和精确度都优于二进制算法以及传统的寻优方法．     

基于MATLAB的模糊逻辑控制系统的设计与仿真

介绍了MATLAB的仿真工具箱和模糊逻辑工具箱的基本功能、建模方法.详细阐述了模糊逻辑控制系统的3个重要组成部分:隶属度函数、逻辑运算和模糊规则的基本理论和方法,利用模糊逻辑工具箱提供的模糊推理系统GUI工具实现了模糊控制系统的设计.基于水流运行规律大滞后、非线性的特点,将模糊控制系统应用于渠道运行系统的控制.利用SIMULINK建立了渠道运行的模糊控制仿真模型,并实现了对系统的仿真.结果表明,与传统的P+PR控制相比,模糊控制使系统获得了更好的动态性能.     

基于MATLAB的车牌识别系统设计

针对复杂的高速交通系统,设计出一套基于MATLAB的车牌识别系统,预期目标是能运用数字图像处理技术自动地识别给定的照片中的牌照信息内容,使得交通系统数字化和实时化。该系统的图片处理部分运行在MATLAB平台上,同时依托MATLAB的图片处理工具箱和计算机视觉工具箱,以及图像采集工具箱等工具提供的便利条件。该系统可以在一定程度上代替人类的工作去实现某种意义上的人工智能,并以此来提高工作效率和资源的节约,同时降低人工的支出成本。     

矩阵实验室的仿真工具TrueTime设计

为了便于研究网络控制系统,使用了基于矩阵实验室的功能强大的TrueTime（TT）网络仿真工具箱.它包括网络和计算机两个接口模块,网络模块支持对六种网络的配置;计算机模块具有模拟/数字的转换器,实时内核,网络接口以及外部通道.研究了在矩阵实验室编译环境下利用TT工具箱进行网络控制仿真的方法和流程,主要包括TT工具箱的调用、初始化、编译、控制算法S函数的调用和网络配置方法等.最后给出了两个利用TT工具箱进行网络控制仿真的实例.通过TT进行网络控制仿真能够较好地再现网络控制系统的特征,具有结果可信程度高、易于实现等特点.     

基于声卡和MATLAB的语音信号采集系统

作者利用MATLAB提供的数据采集工具箱 ,介绍了基于声卡的数据采集系统 ,具有实现简单、性价比和灵活度高的优点     

基于Matlab的信号伪点剔除技术

Matlab工具是具有很强的科学计算和图形显示界面的软件系统，在简要介绍Matlab软件的基础上，结合信号处理工具箱，重点分析了Matlab用于对信号进行伪点剔除处理的关键技术，具体实例表明，使用Matlab信号处理工具箱可以很好地实现信号的伪点剔除。提高信号处理精度与效率．     

非线性优化理论在抗滑桩设计中的应用

利用非线性优化理论,建立了抗滑桩优化设计模型。在现有抗滑桩优化设计研究的基础上,利用Matlab优化工具箱Fmincon函数,实现了抗滑桩设计的优化。云南省祥临二级公路的边坡抗滑桩优化设计结果表明:比原始的设计方案优化19.69%,大大地节省了设计成本。同时应用过程充分体现了Matlab优化工具箱的方便快捷等特点。     

磁力轴承控制系统中IIR滤波器的设计与实现

介绍了无限冲激响应(IIR)滤波器的设计原理,给出了利用M atlab信号处理工具箱设计IIR滤波器的方法及其详细的设计步骤。利用信号处理工具箱的FDATool工具设计了一种应用于磁力轴承控制系统的5阶IIR滤波器,给出了其频率特性曲线。最后,给出了在基于TMS320LF2407A DSP的磁力轴承控制系统上实现该IIR滤波器的思路并给出了其滤波效果。     

基于微分跟踪器的共轴反桨无人机串级TD-PID控制算法

针对传统PID控制算法对共轴反桨无人机的欠驱动、强耦合非线性系统控制效果不理想的问题,提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法,以提高无人机飞行稳定性. 设计共轴反桨无人机飞行系统,针对无人机的姿态控制提出基于微分跟踪器的串级TD-PID控制算法：外环为传统PID算法,内环使用2个微分跟踪器,通过串级控制改善系统动态性能. 在Matlab/Simulink中搭建控制系统的仿真模型进行仿真试验. 仿真结果表明：相较于传统串级PID控制算法,所提控制算法超调量更小,系统稳定性有较大提高. 对比串级TD-PID控制算法与串级PID控制算法控制效果的飞行试验结果表明：所提控制算法能有效减少系统超调量,提升系统稳定性和抗干扰能力.     

基于部分反馈的LQG模态半主动控制算法

针对复杂结构半主动控制造价高、难以实现工程应用的缺点,对传统模态半主动控制算法改进并提出基于部分反馈的LQG模态半主动控制算法。算法中设计的Kalman滤波估计器可直接从结构的部分反馈信息对截断模态响应向量进行估计。通过在一安装有MR阻尼器的平板网架结构振动控制数值仿真表明,该算法对外部激励有很好的适应性,控制效果可以接近传统Clipped-optimal半主动控制算法,同时由于控制方程维数和所需传感器个数的降低,将更适合于复杂结构的工程应用。     

机载光电跟踪系统的模糊自整定PID控制

为了提高机载光电跟踪伺服控制系统的控制性能,提出了一种模糊自整定PID控制算法.该算法将模糊控制和经典PID控制相结合,在保持原有系统精度的前提下,使机载光电跟踪伺服控制系统的动态性能得到了改善.仿真结果表明,该控制算法较之经典PID控制算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强等优点,对机载光电跟踪伺服控制系统具有较好的控制能力.     

基于PID型迭代学习控制算法的电阻炉温度控制

基于压缩性原理,讨论了PID型迭代学习控制算法,并对这种算法在理论上进行了收敛性分析.将PID型迭代学习控制算法应用于电阻炉温度控制,仿真曲线表明,该算法对电阻炉温度控制的效果,明显优于普通PID算法的P型和D型迭代学习算法.     

非线性系统的梯度变分迭代自学习控制

研究了一类非线性系统的梯度变分迭代自学习算法,以提高此类非线性系统的控制品质.梯度变分迭代自学习算法是针对符合某一类范式的周期性或重复性输出控制的非线性系统而设计的一种自寻优自学习算法.该算法针对一类非线性系统的数学描述模型,给出了性能指标函数,通过梯度变分的方法寻找性能指标函数梯度的负方向,并利用迭代自学习得到性能指标函数的最小值,使系统收敛于目标输出.将该算法应用于极端环境模拟装置的压力控制系统,取得了比传统控制算法更高的效率与更快的收敛速度.梯度变分迭代自学习算法是符合一类数学模型的非线性系统的一种高效控制算法.     

油田联合站电脱水系统的约束DMC控制算法研究

原油电脱水器是原油脱水的核心装置,电脱水器的油水界面高度和压力是保证电脱水正常运动的重要参数,在原有脱水过程中这两个参数必须严格控制,当前这两个参数的控制基本上采用PID控制,此控制方法适合于相对比较稳定的工艺,而对于电脱水器,采用PID控制效果并不理想,对于过程控制,预测控制已经在很多领域取得了巨大的成功,针对油田联合站油水分离过程中电脱水系统参数间关联严重这一实际问题,本文提出了采用有约束的动态矩阵测算法对其进行控制,给出了一个具有前馈的有约束的多为量DMC算法,仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于Simulink的三相Z源逆变器SVPWM仿真研究

针对Z源逆变器的控制特点,选用电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）作为控制算法,并利用Matlab软件的Simulink工具构建了Z源逆变器的SVPWM控制算法的仿真模型,得到了预期的仿真结果;并把这种算法应用到Z源逆变器上.从仿真的结果可以看出,该控制算法达到了设计的目的,实际应用中可在DSP中实现.     

基于最小控制综合算法的结构振动控制研究

介绍了最小控制综合(MCS)算法的基本原理,在分析算法框图的基础上,考虑工程振动的特点,将其进行改进,应用于结构振动控制。提出了基于MCS算法结构振动控制的参考模型选择方法。算例仿真分析表明,MCS算法用于主动和半主动控制能取得较好的效果。     

基于模型预测控制的磨削机器人末端力跟踪控制算法

基于曲面预测与模型预测控制算法提出磨削机器人对连续曲面工作时的末端力控制算法。给出机械臂离散、线性化的动力学模型;根据曲面预测算法计算未来时刻的曲面坐标,通过快速算法和求逆解运算获得机械臂满足设定值时各关节的期望角度;由动态矩阵控制算法求得机械臂各关节的输入力矩,以实现对期望关节角的轨迹跟踪。在仿真试验中控制机械臂追踪未知连续曲面,证明了机械臂针对未知曲面作业时所提算法力控制的实时有效性,并且达到目标要求。     

函数型模糊控制器

根据模糊逻辑系统的万能逼近理论的思想,应用控制理论及数字知识,提出了新的模糊控制算法,将解析描述的模糊控制规则中的修正因子α与系统偏差e的变化相联系,提出了它们之间的函数关系;并用遗传算法对新算法进行了优化;同时将新的算法与现行的模糊控制算法进行了仿真比较,其结果证明了新算法的可行性。