模糊—PID控制的比例补偿同步系统的设计和试验

本文提出了一种采用模糊-PID复合控制的电液比例补偿同步系统,分析了系统的组成和补偿原理,介绍了模糊-PID控制器的设计。试验证明,该系统具有较高的同步精度和鲁棒性。     

电弧炉电极调节系统的模糊-PID控制研究

研究了电弧炉电极调节系统的模糊-PID控制方法.该方法运用模糊数学的基本理论和方法对PID参数进行最佳调整,从而实现电弧炉的模糊-PID控制.该控制方法可实现电极位置的控制,从而将电弧弧长控制在某期望值,减少电网的波动,节省能源.     

电阻点焊模糊自适应PID控制器设计

本文以ARM S3C2440单片机恒流控制系统为基础，进行了电阻点焊模糊-PID控制器设计。在设计中，采用模糊控制器和PID控制器相结合，充分发挥他们各自的优点，满足系统的要求。结果表明：模糊PID控制器与传统的PID控制器相比具有良好的自适应性，稳定性能好，能够较好的改善系统的动态性能。     

深海采矿长行程升沉补偿油缸的同步检测与控制

提出采用短量程的传感器检测两个或多个长行程油缸的同步误差的相对检测法，与绝对位移检测比较，成本低，易安装，操作方便；建立了双缸同步补偿模拟实验系统，结合计算机技术实现了在线测控；提出模糊-PID控制策略进行同步补偿控制，自行开发了相应的软件实现同步误差的补偿控制；为深海采矿长行程升沉补偿油缸的同步检测与控制提供了合理的实验数据。     

一个高速开关阀控液压系统的模糊控制研究

本文设计了一个采用高速开关阀控制的液压缸位置控制系统，该系统便于和微机接口实现数字控制。本系统运用PWM技术和模糊控制技术，实现了系统的精确控制。仿真结果表明，该控制器具有快速响应性和好的稳定性。同时也表明了采用模糊控制方法可以有效的解决一类非线性系统的控制。     

新型机床主轴锻造温度的模糊-PID控制研究

对42CrMoSrIn钢新型机床主轴进行了传统PID控制和模糊-PID控制,并进行了室温磨损性能、高温磨损性能和显微组织的测试、对比和分析。结果表明:与传统PID控制相比,经模糊-PID控制后的试样室温磨损体积和高温磨损体积分别减小了29.41%、44.44%,试样的室温磨损性能和高温磨损性能均提升。模糊-PID控制的效果优于传统PID控制,可以提高机床主轴的质量。     

基于模糊免疫PID控制的AGC控制系统

针对变截面板簧轧机厚度自动控制系统这一类非线性、时变的复杂系统,利用模糊算法的强鲁棒性以及根据人类免疫系统而设计的免疫算法,提出了模糊免疫PID控制方法.这种控制方法不需要建立控制对象精确的数学模型,是一种具有鲁棒性强、实时性强的智能控制策略.仿真实验证明:在模糊免疫PID控制器的控制下的AGC系统具有了高响应速度,超调量小,抗干扰能力强的响应特性.     

面向IC封装的龙门运动平台同步控制算法

基于永磁直线电机(PMLM)的龙门式运动平台广泛应用于芯片封装领域，但由于两PMLM间存在横梁机械耦合，因此较难实现系统的快速响应和精准同步。以龙门运动平台为研究对象，设计三环闭合控制回路后，提出一种基于模糊前馈的控制策略，同时辅以交叉耦合同步控制器，实现系统的快速同步性能。对传统PID同步控制和基于模糊前馈的同步控制算法进行对比分析，仿真结果表明：模糊前馈控制阶跃响应的上升时间为485 ms， 比传统PID控制缩短了65%；交叉耦合同步算法在保证定位精度的同时，使得系统具有良好的同步跟随性能和较强的抗干扰能力,基本满足芯片封装高速高精度的要求。     

自适应模糊PID控制器在精密成型系统温度控制中的应用

温度控制系统具有非线性、大惯性、时变性等特点,常规PID控制和常规模糊控制还不能使精密成型系统温度控制效果理想。笔者设计了一种自适应模糊PID控制器,该控制器在大偏差范围内采用模糊推理控制,根据偏差和偏差变化的需要实时调整PID参数,小偏差范围采用PID精确输出。仿真表明,这种自适应模糊PID控制器既具有模糊控制灵活、响应快、适应性强等优点,又具有PID控制精度高的特点。它改善了精密成型系统温度的控制效果。     

变频燃油加油机系统节能与控制研究

针对普通燃油加油机泵送效率低和能耗大的问题,提出将变频技术引入加油机系统中。分析了变频燃油加油机的结构和原理,通过理论分析推导了系统数学模型。针对变频燃油加油机系统存在的超调量大、动态响应慢、稳态精度不足等问题,提出了一种模糊自适应PID控制策略,建立相应的数学仿真模型,并搭建变频泵送系统实验平台,进行了能耗测试。仿真和实验结果表明:采用模糊PID控制的变频控制系统超调量小、稳定性好,该方法对输入信号变化的响应具有更好的鲁棒性和快速性,显著改善了系统控制效果。随着电机频率的增大,燃油加油机的泵送效率先增大后减小,证明了加油机系统引入变频技术的必要性。与普通燃油加油机相比,采用模糊PID自适应控制的燃油加油机大大降低了系统能耗,节能率达43%以上,加注精度可控制在0. 2%内。     

基于自适应遗传算法优化的模糊PID控制在实验轧机中的应用研究

轧机板厚控制系统是一个具有非线性和时变特性的复杂系统,采用普通PID控制往往难以取得满意的控制效果。针对Hille 100实验轧机,建立其简化的数学模型,并采用模糊PID控制策略对其进行控制。模糊控制规则是模糊PID控制器设计的关键,采用自适应遗传算法(AGA)对其进行优化。仿真结果表明:优化后的模糊PID控制器具有更好的动态响应特性,控制效果得到了进一步改善。     

密炼机上顶栓压力泵控系统研究

阐述了泵控系统的结构原理,对传统密炼机上顶栓液压系统进行了设计,应用AMESim建立泵控密炼机上顶栓系统的液压模型,并使用Simulink建立模糊PID控制模型,进行AMESim和Simulink联合仿真研究。结果表明:引入模糊PID算法后,所设计的泵控密炼机上顶栓系统超调量明显下降,响应时间显著加快,上顶栓压力得到了有效控制。     

液压支架电液控制实验平台设计与立柱压力控制方法研究

设计搭建了液压支架电液控制实验平台,并在此基础上对立柱的压力控制方法进行研究,提出了基于改进遗传算法优化的模糊PID立柱压力控制方法。使用正切赌轮法与自适应交叉变异概率方法对遗传算法进行改进,并将改进的遗传算法用于优化模糊PID的隶属函数,仿真结果表明该方法优于PID控制、模糊PID控制和模糊控制。测试实验结果表明:该方法调压性能良好,稳态误差小,平均响应速度达13.4 MPa/s,满足立柱压力控制要求。     

基于模糊PID控制算法的自动浇注系统设计

根据传统手工浇注的工艺特点,建立浇口液位的控制模型,提出以工业摄像法检测浇口液位、模糊PID控制算法设计浇口液位控制器的自动浇注系统.根据浇注工艺要求,采用MCGS组态软件、智能仪表AI808设计了自动浇注液位控制系统.结果表明,模糊PID技术能有效地抑制系统中存在的扰动,通过提高控制器的增益,可以提高系统工作频率和液位控制精度,改善浇注品质.     

大洋集矿机轨迹跟踪自适应PID控制

为提高矿石采集率,大洋采矿工艺要求集矿机能恒速高精度跟踪规划的路径.洋底质稀软、地形复杂、泵矿软管扰动严重,履带式集矿机液压比例控制系统存在较强的时变和非线性,使大洋集矿机轨迹跟踪控制成为一个重要且迫切需要解决的课题.本文介绍了大洋集矿机行走系统的结构和工作原理,并建立了电液比例阀、液压缸、变量泵和液压马达的分析模型.提出用自适应模糊PID控制算法来弥补非线性和不确定因素的影响,提高集矿机的轨迹跟踪精度.仿真实验结果表明,该算法具有自学习、自适应能力,能抵抗液压系统参数波动,负载扰动的能力明显增强,具有比常规PID算法更加满意的控制效果.     

A fuzzy algorithm for flatness control in hot strip mill

Based on BP neural network, a flatness prediction model in hot strip mill was developed, in which the same location point data were adopted for training and testing to avoid the influence of time-delay. Two fuzzy flatness control algorithms in hot strip mill were developed, and the simulations were carried out by using the flatness prediction model as controlled objective. Conventional fuzzy control algorithm replacing PID linear control system entirely can reduce flatness error significantly. However, the control quality is not good in steady state. The coupled fuzzy-PID control algorithm reduces flatness error significantly as well as produces the desired flatness with small steady-state error and good stability. The coupled fuzzy-PID control algorithm is found to be suitable for rolling the desired flatness in hot strip mill.     

基于EtherCAT总线的发动机压装闭环控制系统的研究

为了提高发动机自动化压装系统的精度和控制性能,按照发动机压装系统的要求,设计了伺服电动缸代替液压缸的发动机压装控制系统。采用EtherCAT总线技术,设备层和控制层通过EtherCAT总线连接,以提高数据传输的快速性、稳定性和准确性。采用基于模糊PID控制的控制算法,通过实时监测压装力和位置实现了压装力-位置闭环控制。     

风力机偏航的模糊- PID分段控制

针对低风速工况,制定风力机偏航控制的策略,对偏航控制的输入量、输出量进行模糊化处理,建立偏航模糊控制器控制规则,完成了偏航的模糊和PID分段控制器的设计,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模块.仿真结果表明:设计的Fuzzy-PID控制器的输出曲线能在合理的时间内达到稳态,克服了PID控制的超调和波动,较好地实现了控制要求.     

遥操作机器人力反馈双向伺服控制策略研究

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出一种以主、从手之间的力信号作为从动端控制信号,位置信号形成主手控制量的新型力觉反馈控制算法。应用阀控液压缸和力传感器构成液压力伺服控制器,构建力反馈双向伺服控制试验系统。在空载、抓轮胎和抓石块3种负载情况下,分别进行了力、位置跟随性能实验。实验结果表明:该力反馈控制方法既能保证从手对主手的位置跟随精度,又能使主手准确连续地跟随从手受力情况,明显改善了主-从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,提高了力反馈透明性。     

模糊PID控制算法在气缸位置伺服控制中的应用

对有非线性的气缸进行位置伺服控制，采用模糊PID作为控制器的控制算法，提出了分区间分段利用模糊方法调节PID参数的算法。实验结果表明，这样既能防止超调又能提高响应速度，明显地改善了系统的动态和静态性能，并且对气源压力及负载变化的鲁棒性也较强。