具有神经网络前馈控制器的污水处理模糊控制系统设计

为解决污水处理过程中非线性、大时滞及干扰严重的问题,提出一种将模糊控制器和前馈控制器相接合的控制方法。其中在建立前馈控制器时,提出了使用神经网络建立前馈控制器的新方法。使用这种方法建立前馈控制器无需建立控制系统控制通道和干扰通道的数学模型,也不要求干扰是可以测量的。在MATLAB环境下对控制系统进行仿真,结果表明,将模糊控制和前馈控制结合可以有效克服干扰,提高系统的稳态精度;基于神经网络的前馈控制器可以有效补偿污水处理过程中的干扰,具有实际意义。     

无刷直流电机变频调速控制系统仿真研究

针对如何才能获得无刷直流电机的优良调速性能这一问题,设计了一种闭环控制系统,速度反馈控制使电机的运行性能更加稳定,控制器单元向逆变器提供脉宽调制信号、开关管的开关次序,从而实现了变频调速控制。此系统在Matlab/Simulink平台上进行了模型搭建及仿真,数值仿真结果表明,文中控制系统具有良好的可行性及有效性。     

压电驱动器建模与控制技术研究

该文对压电驱动器建模与控制技术进行了研究。通过二阶系统描述了压电驱动器的线性动态特性。基于Preisach迟滞模型,提出了全新的简化模型,避免了Preisach模型中复杂的双重积分运算。通过前馈与反馈控制技术相结合,为压电驱动器设计了一个综合控制器。在前馈控制器中,通过Preisach模型描述逆迟滞环,有效解决了Preisach模型不可逆的问题。通过比例、积分、微分(PID)反馈控制器,有效提高了系统鲁棒性,并有效补偿了前馈控制器中模型不精确带来的误差。最终,通过实验分别验证了模型的有效性及控制器的控制作用。     

压电偏摆台的复合控制

由于压电陶瓷具有迟滞效应,为了更好地控制压电偏摆台,减少迟滞效应对控制系统的影响,首先通过坐标变换对偏摆台建立了Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型,然后求解其逆模型,并设计前馈控制器,使输入、输出角度间具有较好的线性关系。最后在此基础上进行比例-积分-微分(PID)反馈控制,构成复合控制系统,大幅度提高了定位精度。实验结果表明,最大定位误差为2.2μrad,具有良好的控制效果。     

基于半导体激光器的Tornambe控制算法研究

为了给热电偶时间常数测试中提供更加准确的阶跃温升信号,优化控制效果,提高热电偶时间常数测量的准确性,采用Tornambe控制器来反馈控制半导体激光器的输出功率,在MATLAB下的Simulink模块中实现整个系统的搭建,并对系统进行同一输入信号下的仿真研究,通过实验来比较2阶Tornambe控制器与比例-积分-微分(PID)控制在系统运行过程中的控制效果。结果表明,采用PID控制器测得CO1-K型热电偶的时间常数为456.2ms,而采用Tornambe控制器测得的热电偶时间常数为284.6ms。2阶Tornambe控制器能够有效缩短热电偶达到平衡温度的时间,且在控制器结构参量整定上也更加简便,具有较强的实用价值。     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真。仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力。     

旋转导向钻井稳定平台前馈模糊算法研究

稳定平台控制系统是调制式旋转导向钻井系统的关键,提出采用前馈模糊算法实现对稳定平台的控制,设计的二维模糊控制器可确定模糊变量的隶属度函数及控制规则,并利用MATLAB软件进行仿真.仿真试验表明稳定平台前馈模糊控制系统在钻井参数较大范围内变化,参数扰动及负载扰动都具有良好的稳定性、自适应性、鲁棒性和抗干扰能力.     

隐式自校正算法在锁相环中的应用

针对锁相环中晶体振荡器受温度影响的时变和不稳定等特点,在递推辨识算法的基础上提出一种自校正控制和前馈补偿相结合的方案,即隐式自校正控制方案.该方案根据辨识得到的系统参数设计控制器调节系统,使输出信号方差变化最小.将此算法应用到锁相环的自适应预测模块中,并用MATLAB软件仿真验证此算法,仿真结果表明,使用隐式自校正控制...     

基于两自由度压电驱动快反镜的星光跟踪控制

为了抑制各种动态干扰对天文望远镜星光观测系统成像质量的影响,建立了基于两自由度压电驱动快反镜的星光跟踪控制系统。控制系统在采用前馈控制补偿压电执行器的迟滞非线性的基础上,构建比例积分微分(PID)反馈控制以增强系统的抗干扰能力。建立了相应的实验系统对该控制系统的有效性进行实验验证。实验结果表明,基于两自由度压电驱动快反镜的星光跟踪控制系统使天文望远镜的最大跟踪误差降低了78.3%。因此,该文建立的星光跟踪控制系统能有效地提高天文望远镜的成像质量。     

电烤箱温度系统的模糊自整定PID控制方法的研究

提出利用模糊自整定PID控制器实现对电烤箱温度控制的方法,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了控制器参数在线自调整,完善了传统PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink结合起来,方便实现了自整定模糊PID控制系统的计算机仿真.     

异步电机的模糊PID矢量控制

为了提高异步电机转速性能,文章在原矢量控制系统的基础上,将传统的转速PID控制器转换为模糊自适应PID控制器,然后利用Matlab/Simulink搭建了一种基于三相异步电动机转速控制的模糊PID系统,并分别使用常规PID控制器与模糊PID控制器进行控制。仿真结果表明,采用模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性。     

BP神经网络控制器在矢量控制系统中的应用

针对在矢量控制系统中普通PI控制器参数整定过程较为繁琐且性能易受电机参数影响的问题,将BP神经网络控制器应用于矢量控制系统,构造了基于BP神经网络的PI控制器,实现了PI控制器参数的在线自整定。在MATLAB/Simulink环境下进行了仿真验证,结果表明神经网络控制器较普通PI控制器具有更快的响应速度和更小的超调量。     

基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制方法

介绍了基于硬件电路采样的前馈补偿音乐喷泉控制系统的电路结构及实现音乐喷泉前馈控制的工作原理和基本控制方法。给出了音乐喷泉控制器对音乐进行采样和输出控制的程序流程,同时给出了上位计算机接收和保存采样数据的程序流程图。     

基于DSP的无刷直流电机控制系统的研究与设计

在分析无刷直流电动机（BLDCM）的数学模型的基础上,以DSP芯片TMS320LF2407A为控制器,提出了一种无刷直流电机控制系统的设计方案。并针对该方案进行了电机控制系统的软硬件设计,最后在MATLAB上的Simulink进行了系统仿真。仿真结果表明,结合模糊控制算法对直流电机进行控制,其控制效果良好,适应性强。     

具有APF功能的光伏发电并网系统的逆变器控制

为了实现光伏并网发电,同时补偿电网中的谐波,提出了三相光伏并网发电与有源滤波统一控制的方案。文章首先给出一种具有有源滤波(APF)功能的光伏并网发电系统;然后提出PID与模糊神经网络相结合的APF控制策略,其中PID控制器用于保证逆变器电流控制系统的渐近稳定,模糊神经网络控制器用来改善系统的动态性能。最后,利用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,验证了系统的可行性。     

永磁同步电机伺服系统自抗扰控制器设计

对永磁同步电机(PMSM)调速系统中的时变输入提出具有更高跟踪精确度的改进型自抗扰控制策略。传统的自抗扰控制主要针对阶跃信号进行快速和无静差追踪,对时变信号存在较大的跟踪误差,使自抗扰控制的应用受限。文中对稳态误差的存在原因进行了理论分析,进而设计带有微分前馈和并联线性扩张状态观测器(P-LESO)的改进型转速自抗扰控制器(ADRC),以减小系统的跟踪误差。为进一步实时观测和补偿反电动势和减小电流跟随误差,设计了电流环线性自抗扰控制器。通过Simulink仿真模型进行验证,该控制系统不仅提高了PMSM对时变输入的跟踪精确度,而且对阶跃输入也具有很好的动态性能。     

应用于精密光束指向系统的复合PID控制器研究

为了解决传统比例-微分-积分（PID）控制器在精密光束指向系统（FPB）应用中存在的控制精度与超调量之间的矛盾,并使其可在现有控制系统硬件平台中应用,设计了一种数字复合PID控制器。该控制器采用了传统PID、前馈补偿以及抗积分饱和算法三部分综合而成,在控制器复杂性和处理时间不显著增加的前提下,缩短了调节时间及过冲,改善FPB系统的指向精度及动态特性;对该控制器的结构进行了分析,并与采用传统PID控制器的FPB进行了对比试验。结果表明,在相同的实验条件下,采用复合PID控制器的FPB系统与采用传统PID控制器的FPB系统相比,调整时间缩短了约11.4%,最大超调量从12.7%降至1.8%。在现有计算能力受限的控制系统平台上,可实现FPB系统性能的有效提升。     

CMAC与大林的复合控制在纯滞后系统中的应用

一般工业控制中都会存在纯滞后现象,针对于纯滞后性质对控制系统稳定性的影响,采用在大林算法的基础上加入CMAC(小脑神经网络)的方法,CMAC用于前馈控制,对大林控制器的输出进行学习,从而提高系统的响应速度,克服大林算法调节时间长的缺点。文中给出了在MATLAB中编写的M文本文件控制器的仿真结果,进而将控制算法编写成函数文件,运用到SIMULINK仿真中,大大的提高了控制算法的实用性。     

基于内模的萃取釜溶剂流量控制系统研究

针对超临界萃取技术中的萃取釜溶剂流量补偿问题,常规的PID控制无法达到理想控制,将内模控制(IMC控制)应用到萃取釜CO₂流量补偿的控制过程中,可克服扰动不可测的现象,从而提高了CO₂流量补偿系统的稳定性。此外,使用Matlab/Simulink对IMC控制进行建模与仿真,其结果表明,内模控制可较好地控制流量补偿精度,作为该系统的控制器是可行的。     

基于FPGA的姿态控制器的算法设计

针对小卫星姿态控制问题,提出了一种基于FPGA实现的PID姿态控制器.然后在MATLAB/Simulink环境下模拟卫星动力学计算机,通过MATLAB的Serial串口对象与FPGA开发板交换信息.基于FPGA的PID控制器对整个系统进行控制,最后的仿真结果证明了该方案的可行性和准确性.