舰载特种起重机吊重防摆神经网络PID柔顺控制

针对舰载特种起重机系统的吊重防摆控制问题,利用柔顺性的概念,提出了一种新的多变量神经网络PID控制算法,设计了舰载特种起重机神经网络PID力和位置混合控制器.控制起重机机械臂各关节平稳的跟踪给定轨迹,实现了起重机吊重在三维空间防摆的目的.控制系统仿真结果表明该算法是有效的.     

基于粒子群算法实现的开关磁阻电机调速系统

针对传统PI控制器组成开关磁阻电机调速系统在低速时动态性能差这一问题,设计一种基于粒子群优化算法实现的三相开关磁阻电机调速系统,并与传统PI控制器、模糊PI控制器实现的调速系统进行了比较。通过这3个系统的实用性、简易程度和可控性,以及突然改变电机转速和转矩,系统的响应时间和稳定性这几个方面得出基于粒子群优化算法的模糊 PI 控制器调速性能更优,并通过 Matlab/Simulink 仿真进行验证。仿真结果证明：该粒子群优化算法的模糊PI控制器性能明显优于传统PI控制器和模糊PI控制器,实现的三相开关磁阻电机调速系统在最短的时间内达到稳定。     

基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计

针对经典 PD 算法无法保证闭环系统在大范围内的稳定性的问题,提出一种基于反馈线性化的无人机盘旋控制器设计方法。在考虑滚转角响应特性的条件下建立了无人机盘旋飞行的非线性动力学模型,在此基础上基于反馈线性化方法设计了非线性盘旋控制器,以保证闭环系统的全局渐进稳定,并通过Matlab/Simulink中将盘旋控制器加入模型进行仿真。仿真结果证明：相比于线性盘旋控制器,非线性盘旋控制器可得到更好的动态响应特性,其抵抗风干扰的能力也明显优于线性盘旋控制器。     

微型四旋翼无人机模糊PID 控制

为解决微型四旋翼无人机控制系统存在的鲁棒性差和控制精度低的问题,提出一种模糊PID控制方法。建立微型四旋翼无人机系统动力学数学模型和电机模型,在系统模型的基础上设计模糊PID控制器。通过Matlab/Simulink仿真和飞行试验对所设计的模糊PID控制器的有效性进行验证。仿真实验表明,该算法能提高系统的抗干扰性能和控制精度。飞行试验结果表明,模糊PID控制器可以有效地控制微型四旋翼无人机。     

基于粒子群优化算法的模糊飞行控制器设计

提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的模糊飞行控制器优化设计方法。PSO算法通过粒子跟踪本身所找到的最优解和种群的最优解来完成优化．该算法具有可调参数少．简单易实现，优化速度快的特点。将PSO算法用于对模糊飞行控制器隶属函数的优化设计中，以达到提高控制效果与简化模糊控制器设计的目的。仿真结果表明．利用PSO算法进行优化设计所得到的模糊飞行控制器具有优良的控制性能。     

大载荷水下滑翔器运动性能研究

在大载荷水下滑翔器的平面运动数学模型基础上,通过线性化模型初步设计了LQR控制器,建立了整体Matlab/Simulink仿真模型,研究了系统的动态性能。研究结果表明,系统在初始状态向目标状态的转化过程中,在仿真初始振荡较为剧烈,随着反馈信号的对输入信号的补偿,很快趋于稳定。仿真结果有待进一步实验验证。     

二级倒立摆最优控制器的设计与实现

建立了一套完整的二级倒立摆的实物系统.使用力学分析中的拉格朗日方程完成了二级倒立摆系统的数学建模.基于LQR方法对此二级倒立摆系统设计了一个最优控制器,并给出了一种选择加权阵Q和R的经验方法.在Simulink环境下完成了二级倒立摆控制系统的仿真,并成功实现了二级倒立摆的长时间稳定控制.结果表明二级倒立摆控制器的设计是成功的,它对外部干扰及建模未考虑因素都有较强鲁棒稳定性能.     

基于模糊PI 控制的甲醇催化燃烧系统温度控制策略

为改善甲醇催化燃烧系统中由于温冲效应导致重整室温度达到稳态时间的滞后问题,运用模糊算法对传统的PI控制器进行优化,根据先验知识实时调整P、I参数,并通过Matlab软件仿真计算和设计实验对2种控制策略性能进行比较.仿真计算和实验结果均表明:在升温快速响应阶段,模糊PI控制器较传统PI控制器响应时间更短、速度更快;在稳定阶段,相较传统PI控制器,模糊PI控制器产生的超调量更小,且能更快使系统温度达到稳定状态.由此可见,模糊PI算法能有效提升系统快速性和稳定性,一定程度改善系统滞后的缺点.     

基于dSPACE 的智能控制算法

针对FESTO液位过程控制系统,提出一种可在线修改量化比例因子的模糊自适应PID控制算法。利用dSPACE实时仿真系统能与Matlab/Simulink无缝链接的特点,通过Matlab/Simulink将模糊自适应PID控制算法引入dSPACE实时仿真平台,并进行FESTO液位控制实验。实验结果表明:模糊自适应PID智能控制算法具有较好的控制效果,dSPACE实时仿真系统能为检验智能控制算法的有效性提供良好的验证平台。     

基于Matlab的非线性控制仿真教学

基于Matlab的非线性控制仿真教学法用Matlab中的Simulink工具进行可视化动态仿真教学.并以单位负反馈控制系统动态结构图为例,引入饱和、死区与滞环等非线性环节,用Simulink建立系统仿真模型,通过选择仿真菜单及参数设置启动仿真过程,通过示波器观察系统的仿真效果.     

舰载武器垂直装填机械防摇控制研究

针对舰载垂直装填机械的防摇控制,提出一种分层滑模控制方法,并利用Lyapunov稳定性判据进行了稳定性证明;为消除滑模控制所产生的系统“抖振”,利用模糊调节原理对滑模参数进行调节。仿真结果表明,本文给出的分层模糊滑模防摇控制器具有良好的动态性能,能在保证系统稳定条件下,达到减小摇摆的目的。     

新型电磁式复进机设计及其控制方法研究

针对传统火炮复进机中维护难、不易控制等问题,提出一种圆筒型永磁直线电机的新型电磁复进机。初步设计了新型电磁复进机结构,建立直线电机有限元模型,分析直线电机的推力特性,并得到电机的具体参数。利用Matlab/Simulink建立了直线电机的数学模型,运用有限控集模型预测控制算法(FCS-MPC)对复进机进行了控制。仿真结果表明,所设计的电磁复进机满足火炮复进过程的推力需求,模型预测控制算法的响应速度快,能够快速准确地使炮身复进到射前位置,并能在不同射角下维持炮身处于待发位置。     

模糊控制算法在移动机器人中的应用

针对移动机器人运动轨迹的控制问题,提出采用模糊控制算法用于机器人运动轨迹控制的方法。采用光电传感器感知机器人的偏离角,选用Mamdani模型设计了模糊控制器,求得机器人的行走方位及纠偏大小,从而实现准确导航。并应用Matlab对模糊控制器进行仿真。仿真及实际应用结果表明:该控制器能提高机器人寻迹控制的精度,使移动机器人稳定快速地寻白线移动。     

回转式弹仓的自适应近似变结构控制

为提高回转式自动化弹仓的定位控制精度及降低弹仓在运动过程中的振动,针对回转式自动化弹仓在运动过程中齿轮多边形效应明显、非线性摩擦难以准确测得、冲击振动大等造成的定位控制精度低的问题,提出了一种基于自适应算法的近似变结构控制方法。通过改进传统滑模超平面并将其与自适应算法结合,使超平面能够依据系统误差自适应改变; 对回转式弹仓系统的转动惯量与阻尼系数进行了自适应估计。基于Simulink仿真,得出弹仓在不同载荷条件下的控制误差,并与PID控制、传统滑模变结构控制效果对比。分析结果表明:在同等扰动及同等载荷条件下,改进自适应近似变结构控制能够更有效地提高回转式自动化弹仓的定位控制精度,且能够有效降低弹仓运动过程中的振动。     

汽车磁流变半主动悬架系统自适应反推跟踪控制

针对汽车磁流变半主动悬架系统非线性和模型不确定性所引起的控制稳定性及优化问题,考虑被控悬架综合控制目标的安全约束,建立1/2车辆悬架系统的非线性动力学模型。基于被控悬架系统与参考轨迹之间的跟踪误差,使用自适应反推方法和Lyapunov理论,设计被控悬架系统的磁流变阻尼器控制输入函数,提出基于投影算子的自适应控制律,进而设计一种能够处理安全约束问题的自适应反推控制器;为验证所提出控制策略的可行性和有效性,基于Matlab/Simulink建立磁流变悬架控制系统的仿真模型,并分别在随机路面和凸块路面上对该控制策略进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的自适应反推控制策略能使磁流变悬架车辆在行驶稳定性方面具有较好的全局渐进稳定性,并能明显提高车辆行驶平顺性,满足悬架系统各方面的安全约束。     

基于温度补偿控制的水电阻软启动器的建模与仿真

针对大功率电动机在直接启动过程中启动电流过从而对电网产生较大的冲击的问题,设计一种基于温度补偿控制的水电阻调速器的大功率转子绕线异步电机软启动及调速系统.介绍水电阻器的结构以及原理,采用ARPS经验公式分析温度变化对电解质溶液的电阻率影响,建立基于水电阻调速的异步电动机调速系统动力学数学模型,提出了温度补偿的控制方法,通过Matlab/Simulink仿真验证模型及算法的有效性.仿真结果表明:采用温度补偿的水电阻器调速系统启动电流较小,启动转矩平滑,调节速度快.