异步电机模糊PI控制系统的仿真研究

结合模糊控制和PI控制各自的特点,把它们结合起来,充分发挥各自的优点,建立异步电机模糊PI控制系统。用MAT-LAB/SIMULINK软件进行仿真实验,结果验证该系统有效、实用。     

永磁直线伺服系统模糊PI速度控制器研究

针对永磁直线同步电机伺服系统常规PI速度调节器动态响应慢、输出超调大等问题,提出了模糊自适应PI速度控制器,对比常规PI速度控制器进行了仿真和实验。基于永磁直线同步电机矢量速度闭环控制,分析了模糊PI速度控制器和基于模糊PI控制器的伺服矢量控制系统的结构,设计了模糊PI速度控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下,建立了基于模糊PI速度控制器的永磁直线同步电机伺服系统仿真模型,并通过实际永磁同步直线电机伺服系统实验对仿真结果进行了实验验证。研究结果表明,模糊PI速度控制器,相对于常规PI控制器,可以明显降低超调量和调节时间。将仿真结果和试验结果对比,两者基本吻合,说明模糊PI速度控制确实可以较好地改善永磁直线同步电机伺服系统的动态性能。     

汽车EHB系统轮缸压力的BangBang-模糊PI控制

为了提高对EHB系统轮缸目标压力跟踪的快速性和准确性,提出了基于BangBang-模糊PI组合控制的轮缸压力跟踪方法。分析了EHB系统工作原理,建立了EHB系统数学模型;融合了BangBang控制快速跟踪和模糊PI控制精确跟踪的优势,以轮缸压力跟踪误差为阈值,提出了BangBang-模糊PI组合控制方法;跟踪前期由于误差较大,使用BangBang控制使轮缸压力迅速逼近目标值,跟踪后期由于误差较小,使用模糊PI控制实现轮缸压力精确跟踪。经仿真验证可以看出,在增压和减压过程中,组合控制方法能够快速跟踪目标压力,比模糊PI控制在耗时上减少了一倍;在保压过程中,组合控制可以实现对压力完全跟踪,克服了BangBang控制的振动缺陷。     

电动叉车势能回收系统控制策略研究

提出了一种基于双能量源、变转速容积调速的电动叉车势能回收系统方案,建立了势能回收系统和势能回收效率的数学模型,设计了电机转速模糊PI控制系统,给出了势能回收系统的控制策略。利用AMESim和MATLAB软件进行了势能回收系统仿真分析,最后通过实车实验研究来检验仿真模型的有效性和仿真结果的正确性。研究结果表明,模糊PI控制系统的控制效果优于传统PI控制器的 控制效果,该控制策略能实现势能的高效率回收,达到控制目的。     

印刷机多电机同步控制系统的研究及应用

纸板印刷过程中,精度控制是难点。本文将Smith估计控制的模糊PID控制算法应用于带有时滞的多电机同步控制,通过改进继电反馈领域响应的方法获得实际过程的估计补偿,克服传统PID控制中整定依赖于被控对象的精确数学模型或则动静态特性,引入模糊理论和预估计控制理论,提出基于Smith预估计控制的模糊PID控制理论,并构建出数学模型并进行仿真。比较传统PID控制,同步控制稳定性提高较为明显。应用结果表明,该系统具有控制精度高、实时性强、成本低等特点,满足了时下纸板印刷机的高生产要求。     

永磁同步直线电机伺服控制系统研究与设计

针对传统直线运动采用旋转电机与滚珠丝杠结合的方式存在效率和精度低等现象,设计了一种以数字信号处理器(DSP)为核心的直线电机伺服控制系统,重点研究和分析了控制系统的数学模型与控制系统设计,完成控制系统硬件平台和软件程序流程的设计。采用的矢量控制方法实现电流解耦控制,将模糊控制与传统的PI控制相结合,设计一种模糊自适应PI控制器,在MATLAB/Simulink环境下进行仿真,并进行现场实验和验证。仿真和实验结果表明,该控制系统能有效提高直线运动系统速度及定位精度,并且结构简单,稳定性好,可靠性高。     

粒子群优化的手术机器人从手夹持力模糊控制

设计了手术机器人从手机械结构,建立了手术机器人从手的数学模型,确定了手指夹持力与电机运动的关系。针对传统模糊控制器控制精度低的不足,提出了一种基于粒子群优化的PI型模糊控制器设计方法。该方法通过PI模糊模拟进行模糊规则初始化,再以粒子群算法优化其模糊规则权值与量化比例因子,最后得到粒子群优化的PI型模糊控制器。该设计方法解决了传统模糊控制器设计中模糊规则权值与量化比例因子难以确定的问题,使设计出的控制器继承了PI控制器和传统模糊控制器的各自优点。仿真结果表明,当人体组织弹性模量产生较大变化时,该控制器具有良好的控制性能。     

电动汽车双模糊直接转矩控制系统设计

针对传统直接转矩控制系统转矩脉动大及速度调节器跟踪精度不高的缺点,提出了一种基于STM32的电动汽车双模糊直接转矩控制系统方案。该方案用模糊控制器分别代替磁链、转矩滞环比较器和速度PI调节器,以STM32为核心控制器件,组建了一个全数字化电动汽车异步电机直接转矩控制实验系统。在考虑运行环境及机械传动干扰等因素影响下,利用该控制系统对电机进行了性能测试并模拟车载运行。实验结果表明该系统可有效减小转矩和磁链脉动,提高系统的鲁棒性和自适应性,改善系统的动、静态品质。     

压电陶瓷驱动器模糊自整定PID控制方法研究

本文将模糊自整定PID控制思想应用于对压电陶瓷驱动器的控制，运用模糊理论的方法对PID的3个参数进行在线自调整，有效克服压电陶瓷驱动器迟滞，非线性的影响。在LabVIEW环境下实现了该控制算法。在此基础上，建立了实验系统，对压电陶瓷驱动器进行模糊自整定PID控制研究。实验结果表明，被控制方法明显提高了系统的动态性能和稳态精度，同时系统具有较强的适应性和鲁棒性。     

采用模糊PI速度调节器的PMSM DTC系统仿真

为了克服PMSM(永磁同步电机)DTC(直接转矩控制)系统的非线性和不确定因素的影响,引进了模糊PI速度调节器.在MATLAB下建立了基于此调节器的PMSM DTC系统,并与常规的PI速度调节器PMSM DTC系统进行了对比.仿真结果表明:模糊PI速度调节器可以大幅度地提高该系统的响应速度和稳定性.     

基于蝗虫优化算法变论域模糊PI的PMSM矢量控制

永磁同步电机是一个多变量、强耦合、非线性和变参数的复杂控制对象,采用传统的PI控制很难满足现代工业的控制要求。为了获得较好的控制性能,在标准模糊PI控制的基础上,提出了一种蝗虫优化算法和变论域模糊PI相结合的控制方法。首先,介绍了蝗虫优化算法和变论域模糊PI控制的基本原理;然后,阐述了蝗虫优化算法变论域模糊PI转速控制器的设计过程,根据系统偏差在线调整模糊控制的论域;最后,搭建了基于dSPACE的永磁同步电机矢量控制系统的半实物平台,对提出的控制方法进行了实验验证。结果表明,相比于标准模糊PI控制,所提出的控制方法提高了系统的动态响应速度和鲁棒性。     

并联型有源电力滤波器直流侧电压模糊控制方法的研究

在传统的基于PI控制的有源电力滤波器直流侧电压控制方法的基础上,提出将模糊控制和PI控制复合使用的直流侧电压控制新方法。该方法充分发挥了模糊控制与PI控制各自的优点,具有动态响应快、超调小、静态误差小的特点,并且实现简单,满足多种变化负载情况下的有源电力滤波器直流侧电压控制要求。仿真结果验证该方法的正确性和可行性。     

变频空调器基于系统的变工况模糊控制仿真研究

提出了一种基于压缩机、蒸发器和房间对象的空调系统控制仿真方法,以克服传递函数法的缺点,应用此方法对变频空调器采用模糊控制与常规ＰＩ控制的ＩＴＡＥ、ＣＯＰ、控温精度等指标进行对比研究,揭示了模糊控制适应负荷变化能力强、节能的机理。     

Implementation of an adaptive fuzzy compensator for coupled tank liquid level control system

In this paper, an adaptive fuzzy control (AFC) system is proposed to realize level position control of two coupled water tanks, often encountered in practical process control. The fuzzy control system includes an adaptive model identifier and controller. The gains of AFC are obtained by using the fuzzy identifier model which is defined by real system outputs and control inputs. The parameters of fuzzy identifier model are adjusted online by using recursive least square algorithm. Because the controller has a recursive form it treats model uncertainties and external disturbances in an implicit way. Thus there is no need to specify uncertainty and disturbances for this controller design in advance. A well-tuned conventional proportional integral (PI) controller is also applied to the two coupled tank system for comparison with the AFC system. Experimentation of the coupled tank system is realized in two different configurations, namely configuration #1 and configuration #2 respectively. In configuration #1, the water level in the top tank is controlled by a pump. In configuration #2, the water level in the bottom tank is controlled by the water flow coming out of the top tank. Experimental results prove that the AFC shows better trajectory tracking performance than PI controller in that the plant transient responses to the desired output changes have shorter settling time and smaller magnitude overshot/undershoot. Robustness of the AFC with respect to water level variation and capability to eliminate external disturbances are also achieved. Experimental results show that AFC is a strong and a practical choice for liquid level control.     

粒子群优化的变论域模糊 PI 机电作动器控制

为了提高飞机机电作动器的位置跟踪速度,克服传统 PI 算法参数调试依赖于人工经验的缺陷,提出一种基于粒子群优化的变论域模糊 PI 控制方法。首先根据机电作动器的结构与工作原理,建立永磁同步电机与机械传动部分的数学模型;然后根据电机控制系统建立机电作动器位置环变论域模糊 PI 控制模型;最后利用粒子群优化算法对量化因子、比例因子以及伸缩因子寻优并进行仿真验证。仿真结果表明,与传统 PI 控制和模糊 PI 控制相比,基于粒子群优化的变论域模糊 PI 控制方法在具备着传统模糊控制算法优点的同时,又能够根据偏差变化实时调整论域,改善系统的性能。     

振动自适应模糊控制方法研究

将自适应模糊控制理论引入振动控制工程领域,提出了一种基于模糊逻辑系统的在线自学习控制方法。给出了该控制方法的学习算法及初始振动模糊控制器的产生方法。分析了该方法与其它非线性控制方法（神经网络控制）相比所具有的优点。仿真结果表明该自适应模糊控制方法能有效地抑制振动。     

填料塔热交换系统的模糊模型PID优化控制

建立了填料塔热交换实验装置的计算机控制系统.针对过程的严重非线性与不稳定性,在机理分析的基础上建立了分段非线性模型,提出了一种基于T-S模糊模型的非线性系统PID优化控制算法,设计了该装置的模糊模型PID优化控制器.实验结果与传统的PID控制结果进行对比表明,采用模糊模型PID优化控制方法能够有效解决非线性控制问题,控制效果令人满意.     

基于模糊PI控制的三相异步电机Simulink建模与仿真

为了设计一个高性能的三相异步电机矢量变频调速控制系统,且考虑到要用于三相异步电机驱动的隔膜计量泵控制系统,采用了模糊PI调节器。利用Matlab／Simulink仿真软件对该控制系统进行了建模,在模糊PI调节器中设定合理的控制规则并选取合适的P值与I值。运行后所得的仿真结果显示,输出的转速、电流等波形曲线符合理论要求,整个加速过程时间短,且无超调现象。研究结果表明,采用模糊PI控制的三相异步电机矢量控制系统具有良好的启动、加速和调速性能。