参数自整定模糊PID控制器在转矩流变仪系统的应用研究

在参数自整定模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且将该控制软件在转矩流变仪中的应用进行了研究,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值.     

模糊自整定PID控制在聚合反应中的研究

针对工业生产中常用的反应釜,提出利用模糊自整定PID控制器实现聚合反应温度控制的方法,实现PID控制器参数在线自调整,提高PID控制器的性能和系统的精度.仿真结果表明,该模糊自整定PID对被控系统的适应性强、鲁棒性好、超调小、反应时间快,能很好地适应现实生产过程中的控制要求.     

基于PLC的矿井排水系统的模糊-PID设计

针对水泵系统具有非线型、大时滞的特点,将参数自整定模糊PID控制算法应用于水泵系统,利用模糊逻辑进行在线参数自整定的Fuzzy-PID控制.通过对PID参数进行在线自动调整,实现水泵系统自动控制.仿真结果和实际应用表明:采用参数自整定的Fuzzy PID控制,系统具有较强的鲁棒性和良好的稳定性.     

SR电机模糊自整定PID控制器设计与仿真

针对开关磁阻电机的非线性、时变和强耦合性,提出了模糊自整定PID的调速控制策略.在分析SR电机非线性数学模型的基础上,将速度偏差和偏差变化率作为控制器输入,PID的三个控制参数为输出.利用模糊规则对PID参数进行在线修改,实现PID参数的自动最佳调整.通过将MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合,实现了基于模糊自整定PID控制器的开关磁阻电机调速系统仿真,并进行了传统PID控制与模糊自整定PID控制的仿真比较.结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善系统的调速性能,具有较强的鲁棒性,并且计算量少,易于实现,便于工程应用.     

Research on Fuzzy Self Adaptive PID Controller with Parameters Tuning

主要研究了模糊自适应PID控制器参数整定方法,给出了预估计PID参数值的经验公式和方法.用MATLAB软件对PID控制、模糊自适应PID控制的控制性能分别进行了仿真研究,结果表明参数模糊自整定PID控制具有良好的稳态精度和自适应能力.     

基于MATLAB的参数自整定模糊PID控制器的两种设计方法

鉴于模糊控制技术和PID控制技术在控制领域中的重要表现,在深入学习研究二者的基础上介绍了两种在MATLAB中实现参数自整定模糊PID控制器的方法,同时对两种方法进行了分析比较:一种通过S-Function实现模糊控制对PID控制参数进行在线整定,另一种则通过完全命令行的方式实现模糊整定与PID控制的无缝连接;通过验证,二者都可以取得理想的控制效果,且第二种方法用MATLAB实现复杂的控制算法,因此得以在学校实验室控制实验上得到了完全应用;用MATLAB实现参数自整定模糊PID控制简单直观、便于操作,是一种比较理想的控制方法.     

一种基于Labwindows和Matlab的模糊自适应PID控制器设计

PID控制是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。本文介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法,利用Matlab中的模糊工具箱设计模糊控制器,将PID与模糊控制器有机结合,并引入Labwindows虚拟仪器平台,实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。结果表明,该控制器改善了控制系统的动态性能,增强了其实用性。     

参数模糊自整定PID控制器在皮革收缩温度测定仪中的应用

针对皮革收缩温度测定仪的温度控制系统提出了一种参数模糊自整定PID控制方法,该方法集中了模糊控制和常规PID控制两种控制的优点.在重点介绍了模糊PID控制器的设计方法基础上,并利用MATLAB软件分别进行了参数模糊自整定PID控制系统和常规PID控制系统的仿真实验.仿真实验结果表明,参数模糊自整定PID控制方法使皮革收缩温度测定仪的温控系统的性能得到很大的改善.     

模糊自适应控制器的设计及其仿真

提出了一种参数自适应模糊PID控制器,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,实现了PID控制器参数在线自调整.进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.仿真结果表明:该控制器明显改善了控制系统的动态性能,参数自适应模糊PID控制器能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有很好的参考价值.     

无刷直流电机智能控制系统的研究

基于对无刷直流(BLDC)电机的工作和控制原理的分析,提出了无刷直流电机的双闭环自适应模糊PID控制方案.采用模糊控制逻辑实现PID控制器参数的在线自整定,详细说明了自适应模糊PID控制器的设计方法.算法简单有效,易于实现无刷直流电机交流伺服系统的全数字化.用Matlab/Simulink对系统进行了仿真,仿真结果显示系统具有良好的静动态性能和较快的响应速度.     

Hybrid control of a pneumatic artificial muscle (PAM) robot arm using an inverse NARX fuzzy model

We investigated the possibility of applying a hybrid feed-forward inverse nonlinear autoregressive with exogenous input (NARX) fuzzy model-PID controller to a nonlinear pneumatic artificial muscle (PAM) robot arm to improve its joint angle position output performance. The proposed hybrid inverse NARX fuzzy-PID controller is implemented to control a PAM robot arm that is subjected to nonlinear systematic features and load variations in real time. First the inverse NARX fuzzy model is modeled and identified by a modified genetic algorithm (MGA) based on input/output training data gathered experimentally from the PAM system. Second the performance of the optimized inverse NARX fuzzy model is experimentally demonstrated in a novel hybrid inverse NARX fuzzy-PID position controller of the PAM robot arm. The results of these experiments demonstrate the feasibility and benefits of the proposed control approach compared to traditional PID control strategies. Consequently, the good performance of the MGA-based inverse NARX fuzzy model in the proposed hybrid inverse NARX fuzzy-PID position control of the PAM robot arm is demonstrated. These results are also applied to model and to control other highly nonlinear systems.     

双轮自平衡机器人行走伺服控制算法

为解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题,针对其动力学特性,提出使用分层模糊控制的方法对双轮自平衡机器人运动进行控制,并且设计一种基于mamdani型模糊推理规则的模糊控制器.使用这种模糊控制器在双轮自平衡机器人硬件平台上完成了2个实验.一是以恒定倾斜角行走为控制目标的行走伺服控制;二是以恒定速率行走为控制目标的行走伺服控制.实验结果表明,设计的模糊控制器模糊规则简洁,可以很好地解决双轮自平衡机器人行走伺服控制问题.     

Direct adaptive fuzzy control for a class of MIMO nonlinear systems

This article presents a direct adaptive fuzzy control scheme for a class of uncertain continuous-time multi-input multi-output nonlinear (MIMO) dynamic systems. Within this scheme, fuzzy systems are employed to approximate an unknown ideal controller that can achieve control objectives. The adjustable parameters of the used fuzzy systems are updated using a gradient descent algorithm that is designed to minimize the error between the unknown ideal controller and the fuzzy controller. The stability analysis of the closed-loop system is performed using a Lyapunov approach. In particular, it is shown that the tracking errors are bounded and converge to a neighborhood of the origin. Simulations performed on a two-link robot manipulator illustrate the approach and exhibit its performance.     

无级变速汽车的自适应模糊控制研究

为提高无级变速汽车控制系统对外界负荷扰动和各种运行工况的自适应能力,本文在简单的无级变速系统模型的基础上,设计了无级变速汽车的自适应模糊控制系统.所设计的自适应模糊控制系统由参数自调节油门模糊控制器和混合型模糊-PID的无级变速器速比和制动控制器构成,该控制系统只与汽车的瞬时运行状态有关而与汽车的参数无关,因此它对不确定的汽车参数和外界负荷的扰动具有良好的鲁棒性.仿真结果表明所设计的模糊控制系统具有良好的自适应能力.     

基于模糊控制器的直流无刷电动机控制

利用自整定模糊-PID控制器实现对直流无刷电动机的控制.在分析直流无刷电动机数学模型的基础上,建立一种新型的三相直流无刷电动机数学模型,并将自整定模糊-PID控制器应用于直流无刷电动机的控制系统中.系统采用双闭环调速,电流环采用电流滞环控制,转速环采用自整定模糊-PID控制器,通过不断检测速度偏差e和速度偏差变化率ec,对参数KP,KI和KD进行在线校正,控制器参数随e和ec变化而变化,以提高系统的控制效果.研究结果表明,这种基于自整定模糊-PID控制器的直流无刷电动机控制系统具有响应快、超调小、控制精度高等特点,比传统PID控制器具有更好的静、动态特性.     

A Real Time Self-Tuning Motion Controller for Mobile Robot Systems

This paper proposes an intelligent controller for motion control of robotic systems to obtain high precision tracking without the need for a real-time trial and error method. In addition, a new self-tuning algorithm has been developed based on both the ant colony algorithm and a fuzzy system for real-time tuning of controller parameters. Simulations and experiments using a real robot have been addressed to demonstrate the success of the proposed controller and validate the theoretical analysis. Obtained results confirm that the proposed controller ensures robust performance in the presence of disturbances and parametric uncertainties without the need for adjustment of control law parameters by a trial and error method.      

Task space control of a welding robot using a fuzzy coordinator

This paper introduces a fuzzy coordinator as a novel application of fuzzy controller. A control transformation from the task space to the joint space is required to control a robot manipulator in the task space. Because the actuators operate in the joint space while the manipulator is controlled in the task space. A conflict between two spaces is produced due to using an imprecise transformation. Fuzzy coordinator coordinates two spaces by modifying the control transformation affected by uncertainties. The fuzzy coordinator is designed simply and operates as a robust controller. The role of fuzzy coordinator is analyzed and illustrated in the robust control of a welding robot in the task space. A circular trajectory is planned for a welding task performed by a SCARA robot. The fuzzy coordinator is then used to improve the performance of control system affected by imprecise transformations including the imprecise path transformation and the approximated feedback linearization.     

变论域自适应模糊PID控制系统仿真与应用

由于电液伺服系统具有非线性、时滞性等问题,自适应模糊PID控制方式仍难以精确控制马达转速,故设计了变论域自适应模糊PID控制算法。通过设计合适的伸缩因子,将变论域与自适应模糊PID控制相结合,该算法可以精确控制电磁比例阀的流量进而控制马达的转速。将PID控制、模糊控制、自适应模糊PID控制和变论域自适应模糊PID控制算法进行Matlab仿真,结果表明：变论域自适应模糊PID控制具有响应快、无超调、稳态误差基本为零的特点。通过可编程控制器实现了模糊PID控制与变论域自适应模糊PID控制算法在电液伺服系统中的应用,实验数据表明,变论域自适应模糊PID控制更加精确,符合工业控制要求。     

Pole assignment self-tuning controller for robotic manipulators

This paper presents an effective adaptive controller for robotic manipulators. A perturbation difference model of the manipulator is established for the first time, based on which a modified pole assignment self-tuning control algorithm is developed. The controller is designed such that the variance of a generalized cost function is minimized and the controller parameters are estimated directly. Closed-loop pole assignment is achieved by adjusting on-line the weighting factors in the cost function. Simulations to a manipulator with three degrees of freedom are given to demonstrate the effectiveness of this self-tuning controller.     

一种基于行为控制的两自由度机械臂智能控制器

基于行为的控制方法相对于传统的控制方法在解决未知环境中的机器人中有着更好的鲁棒性和实时性.本文提出了一种基于反应式行为控制的智能控制器,以强化学习作为智能控制器的学习算法.通过采用评价-控制模型,该智能控制器能够不依赖于系统模型,通过连续地在线学习得到机器人的行为.将该智能控制器应用到两自由度仿真机械臂的控制中,仿真结果表明该智能控制器可以实现对两自由度机械臂的连续控制,使其能够迅速达到目标位置.