直线一级倒立摆系统控制仿真及实验研究

倒立摆是一个非线性、不稳定的系统,控制情况比较复杂,在航空航天,军工领域,机器人等智能控制方面有所应用。倒立摆也是检验新控制算法的理想实验平台。阐述了直线一级倒立摆系统的组成和工作原理。首先根据直线一级倒立摆的物理模型,经过力学分析和近似处理等方法变为数学模型,随后分别使用PID和Fuzzy模糊控制方法,在MATLAB/Simulink中搭建合理的仿真模块,进行相关仿真分析。对比两种控制算法对倒立摆系统稳摆的控制结果,找出控制效果最好的控制方案,并分析不同算法的特点。最后使用直线一级倒立摆实物进行实时控制实验,以验证仿真的结果是否和实际结果相符。     

基于单神经元PID的真空炉自适应温度控制

根据真空热处理系统的特点,将单神经元PID控制算法应用到真空热处理系统的温度控制上。根据神经网络的非线性逼近能力和自学习自适应的特点,将单神经元网络与PID控制结合实现对真空炉温度的控制,以达到提高真空炉温度控制品质的目的。并通过计算机仿真软件进行仿真试验,仿真结果表明单神经元PID控制系统可以对控制参数自整定,其对温度控制更加稳健,具有更强的抗干扰能力和鲁棒性。经过搭建真空炉温度控制系统试验平台验证后发现,应用单神经元PID控制的真空炉系统的温升过程表现出了良好的稳定性,但是温度控制的响应速度和保温的精度略有下降。要想进一步提高温控品质,需要就单神经元PID控制方法在响应速度和控制精度上做进一步改进。     

基于单神经元PID的低氧呼吸训练装置压力控制系统设计

PID控制算法是一种常见的装置气体压力控制方法.为了解决传统PID控制中设定过程慢和稳定性差的问题,提出了一种用于低氧呼吸训练装置的单神经元PID控制解决方案.在该控制系统中,应用S7-300PLC和SCL以完成稳定的压力输出,集成单神经元PID算法与系统变化参数,提高了系统的控制精度.结果表明:该装置可以模拟不同海拔高度的低氧环境输出,实现系统气压的自动调节和控制,取得了较满意的控制效果.     

神经网络监督控制在液压舵机伺服系统中的应用

针对液压舵机伺服系统中存在的非线性因素和工作环境的不确定干扰,提出将改进的神经网监督控制算法应用到舵机伺服控制系统设计中.该算法采用单神经元PID控制取代常规线性控制用于神经网络控制器学习,以提高控制系统的鲁棒性及神经网络模型学习初期系统的稳定性.在Simulink环境中建立液压舵机伺服控制系统模型并进行仿真,仿真结果表明:改进的神经网络监督控制,在液压舵机伺服系统中,具有良好的控制效果和较强的鲁棒性,为舵机伺服系统设计提供了一条新的思路.     

基于虚拟样机技术的倒立摆仿真研究

将虚拟样机技术引入倒立摆控制系统框架中,利用虚拟样机软件ADAMDS,并结合三维造型软件SolidWorks和控制仿真软件MATLAB/SIMULINK对倒立摆系统进行建模和联合仿真.并在此基础上实现了LQR算法对倒立摆的控制,得到了满意的仿真结果.     

BP神经网络在轧机厚度控制AGC-PID系统的应用

针对采用传统的PID控制系统,在轧制升速降时,带钢厚度变化的问题,采用BP神经网络技术和传统的PID技术相结合,通过神经网络来控制PID系统的参数,从而达到对带钢厚度的控制,取得了良好的效果。     

飞机起落架自适应模糊神经PID控制方法的研究

针对传统PID控制与模糊PID控制的飞机起落架控制系统存在达不到理想控制精度以及控制速度的问题,提出一种基于模糊控制和神经网络的模糊神经PID控制算法。通过对起落架运动特点以及动力学相关的理论分析建立飞机起落架的运动模型,将此智能PID控制方法应用到飞机起落架的姿态控制系统中。利用MATLAB/Simulink软件进行仿真,并基于树莓派装置进行了起落架单腿实验。仿真和实验结果表明：模糊神经网络PID控制系统的响应速度和抗干扰能力相较于传统PID和模糊PID都有了较大的提升,系统稳定性更强。在飞机起落架控制系统中,应用模糊神经PID控制可进一步提升系统的响应速度,降低系统运动的惯性冲击,提高整体机构的稳定性。     

直线一级倒立摆系统控制仿真及实验研究（英文）

倒立摆是一个非线性、不稳定的系统,控制情况比较复杂,在航空航天,军工领域,机器人等智能控制方面有所应用。倒立摆也是检验新控制算法的理想实验平台。阐述了直线一级倒立摆系统的组成和工作原理。首先根据直线一级倒立摆的物理模型,经过力学分析和近似处理等方法变为数学模型,随后分别使用PID和Fuzzy模糊控制方法,在MATLAB/Simulink中搭建合理的仿真模块,进行相关仿真分析。对比两种控制算法对倒立摆系统稳摆的控制结果,找出控制效果最好的控制方案,并分析不同算法的特点。最后使用直线一级倒立摆实物进行实时控制实验,以验证仿真的结果是否和实际结果相符。     

一种采用单视经元自适应的智能控制系统的研究

针对工业过程机理复杂，参数甚至结构变化大，难于建立精确数学模型，常规PID不能满足控制要求的特点，本文提出了一种由基本配方控制器和单神经元智能补偿控制器组成的智能控制系统，基本配方控制器基于知识库推行获得PID控制器的设定值，而神经网络控制根据误差实时对设定值进行在线调整，为解决复杂系统的控制提供了一种有效的方法。     

一种新型全液压矫直机多神经元PID伺服控制器设计与研究

针对当前普遍常用的BP神经网络算法的缺陷,即反传算法复杂,收敛速度慢,在解决一些复杂多变非线性及系统多耦合问题时,网络权值收敛局部极小点,导致网络训练失败,反传算法权值迭代出现畸形变化问题。虽然神经网络控制器在软件仿真中运行结果都能满足要求,但是在实际的现场工程应用中很难适应复杂工业现场所要求的控制快速性和及时性。针对以上缺陷,提出了一种新型的多神经元PID神经网络算法,其原理是通过简化PID神经元网络控制器,改善其权值初始化来达到新型多神经元PID控制器控制过程的快速性和响应的及时性,将其应用到全液压矫直机四缸伺服控制器。通过将传统神经元网络控制器和文中所研究的新型多神经元PID控制器位移响应曲线对比分析,该新型多神经元PID伺服控制器具有反传算法大为简化、收敛速度快、网络权值灵活性好、实时性等优点,为多神经元PID控制器的工程化应用提供了理论支持。     

飞剪机定尺控制系统的PID调节

介绍了飞剪机的定尺控制系统,给出了定尺控制系统的结构框图,对控制系统的PID调节器运用试凑法进行了参数整定。     

自由锻造油压机同步平衡控制系统联合仿真研究

对20 MN自由锻造油压机同步平衡控制系统进行了仿真研究,利用AMESim(R)和Adams仿真软件,分别建立同步平衡液压控制系统模型和活动横梁运动模型,并进行联合仿真,通过优化PID参数,使系统在不同负载干扰下均能具有较好的动静态特性.仿真结果表明:同步平衡控制系统能够有效补偿工件锻造偏心导致活动横梁四角的同步误差,同时在上升时间、调整时间、稳态精度方面均有较满意的效果,为实际系统的设计和调试提供了理论依据.     

基于蚁群优化的神经网络智能PID控制策略研究

提出了一种基于蚁群优化、BP网络学习和RBF网络辨识的智能PID控制策略,有效地克服了BP算法训练过程中收敛慢和易陷入局部极小值的缺陷.利用该控制策略,对PID参数进行在线调整,并应用于材料试验机电液位置伺服系统.仿真结果表明,与各种传统PID控制策略相比,采用该智能PID控制器控制的系统具有更好的动态响应特性和抗扰动能力.     

一种采用单神经元自适应的智能控制系统的研究

针对工业过程机理复杂、参数甚至结构变化大、难于建立精确数学模型、常规PID不能满足控制要求的特点,本文提出了一种由基本配方控制器和单神经元智能补偿控制器组成的智能控制系统.基本配方控制器基于知识库推理获得PID控制器的设定值,而神经网络控制器根据误差实时对设定值进行在线调整,为解决复杂系统的控制问题提供了一种有效的方法.     

基于温度控制系统的模糊自整定PID算法设计

考虑到温度的控制特性,以及常规PID控制器参数整定方法不能获得满意控制性能的问题,提出了一种基于模糊自整定参数的PID算法.针对隶属度函数对模糊推理模型的精度影响和控制算法的特点,建立了模糊PID控制参数规则调整表.该方法不仅具有模糊控制的动态性能好、上升时间快和超调小的特点,而且具有PID控制器的鲁捧性好、动态跟踪品质高和稳态精度高的特性.结合实际的温度控制系统,对水的三相点、沸点以及水温进行了测试与控制,得到了实际控制的温度教据.     

机床进给系统精度分析与控制研究

机床进给系统的精度对工件加工精度有很大的影响.以基于PMAC的数控进给系统试验台为例,建立其进给系统的数学模型,并通过系统的PID参数调整、前馈的应用以及螺距误差补偿等方法对进给系统的精度进行了分析和控制,有效地提高了系统的运动精度和位置精度.     

基于自适应PID模糊控制的电液随动系统的仿真研究

对自行设计的电液随动系统进行了自适应PID模糊控制研究,并利用MATLAB的仿真工具对此系统进行了仿真试验,仿真结果表明系统具有很好的控制效果,很适合工程应用.     

单板机在漆包机电气控制中的应用

以某公司生产的漆包机设备为例,分析现有漆包机电气控制方式的特点,针对其存在的缺陷和待完善之处,提出一种基于单板机控制的漆包机电气控制方案.介绍该系统的硬件结构;通过运用多种控制策略,实现对新型立式漆包机生产过程的控制.结果表明:该控制系统设计合理,能够达到技术要求.     

基于AMESim的摊铺机振捣系统的仿真研究

根据沥青混合料摊铺机振捣系统的工作原理,建立沥青混合料摊铺机振捣系统的AMESim仿真模型,设置模型中的主要参数并进行仿真.仿真结果表明:当在系统中加入蓄能器和PID控制后,系统的性能得到很大改善;系统的稳定性随振捣频率的增加而下降,当频率超过20 Hz时,系统的稳定性受到严重的影响.     

万吨液压机五缸同步控制系统设计

在液压传动系统中,同步控制要求非常普遍,但大流量、高精度、多执行器同步,一直是一个较难解决的问题.由于液压系统的液体压缩、泄漏、阻尼等特点,尤其是在外载力较大和外载力不断变化及设备本身的不平衡与设备运动行程较大的因素下,实现多个液压缸较高的同步精度有很大难度.文中介绍了采用模糊控制和PID控制相结合的方法,对万吨液压机的五缸同步控制系统进行了设计,经实验证明,该控制方法对该液压机的五缸同步控制是成功的.