模糊自适应PID控制器

提出了一种模糊自适应ＰＩＤ（ＦＡＰＩＤ）控制器及其设计方法，并导出了ＦＡＰＩＤ闭环控制系统稳定的充要条件。ＦＡＰＩＤ控制器的设计分为相对独立的两步进行，设计方法简单，便于工程应用。仿真结果表明，与ＰＩＤ控制系统比较，ＦＡＰＩＤ控制系统鲁棒性大为提高，超调量大大减小，动态抗扰能力增强，较好地解决了快速性与小超调之间的矛盾。     

小型无人直升机悬停小速度段位置控制技术

无人直升机在悬停/小速度飞行阶段具有特殊的物理特性,给控制系统的设计带来了诸多技术难题;针对无人直升机悬停/小速度段位置控制的需求,提出了一种基于"姿态角阻尼内回路"的位置控制结构,该控制结构采用内回路姿态角阻尼增稳,外回路位置控制的控制方式;并且针对增稳回路自适应性、抗风补偿和位置控制精度等问题,分别采用前馈自动配平机制与非线性PID控制方法对常规控制律进行改进;仿真验证表明,所提出的控制策略和控制律设计结果达到了较好的控制效果。     

基于鲁棒自适应的无人直升机悬停控制

小型无人直升机凭借良好的机动特性,在军事和民用方面有着广泛的用途。针对小型无人直升机悬停模型,考虑模型参数不确定对无人机控制的影响,提出一种鲁棒自适应控制律,实现无人机控制系统对不确定扰动的抑制。首先,基于无人直升机线性化悬停模型设计滑模面,并结合标称系统控制的反馈增益,获得滑模面的设计参数;在此基础上,利用传统滑模趋近律设计方法设计控制器;为改善系统控制性能,设计基于自适应增益的趋近律,实现系统鲁棒自适应控制。其次,利用Lyapunov稳定理论对所设计的鲁棒自适应控制策略的稳定性进行分析说明。最后,通过与基于指数趋近律以及变速趋近律的两种滑模控制方法仿真对比,验证了所设计的控制方法的有效性和优越性。     

小型无人直升机反步自适应控制

针对具有强非线性、高度耦合以及参数不确定性特点的小型无人直升机系统,提出一种基于小脑模型关节控制器（Cerebellar Model Articulation Control,CMAC）神经网络的自适应反步控制方法,该方法采用小脑模型关节控制器神经网络在线学习系统不确定性以及反步控制中各阶虚拟控制量的导数信息,设计鲁棒控制项克服CMAC神经网络在线学习系统不确定性的误差,控制律由反步法回归递推得到。仿真结果表明,在模型参数不确定和存在较大误差的情况下,所设计的控制律具有理想的姿态跟踪性能以及良好的鲁棒性。     

小型无人直升机的无模型自适应鲁棒控制设计

本文针对小型无人直升机的姿态控制问题,考虑到现有基于模型的控制方法对系统动力学模型的依赖性,以及未建模动态对系统控制性能的影响,设计了一种新的基于数据驱动的无模型自适应鲁棒控制律.通过基于数据驱动的设计方法,降低了控制器对直升机动力学模型先验知识的依赖,补偿了未建模不确定性的影响.仅利用无人直升机的输入输出数据,即可实现对无人直升机系统的稳定姿态控制.然后本文结合离散滑模控制设计,补偿了未知外界扰动的影响,提高了系统的鲁棒性,并通过理论证明了控制误差的收敛性和闭环系统的稳定性.最后,在本研究组自主开发的无人直升机飞行控制实验平台上,进行了无人机实时控制实验.实验结果表明,本文所提出的控制算法取得了很好的姿态控制效果,并对系统不确定性和外界风扰动具有良好的鲁棒性.     

小型无人直升机浸入–不变集自适应控制

本文基于浸入–不变集理论,针对小型无人直升机存在的参数不确定性问题,设计一种新型的自适应控制器.利用基于Lyapunov的分析方法和La Salle不变性原理,进行闭环系统的稳定性分析,确保无人直升机姿态角的跟踪误差全局渐进收敛,以及闭环系统的稳定性.在无人直升机姿态飞行控制实验平台上,进行了无人机姿态跟踪控制实验.实验结果表明,本文所提出的控制方法具有良好的跟踪控制效果.     

模糊自适应PID控制器在张力控制中的应用

针对常规PID在张力控制中控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整kP,kI,kD参数。经过实践表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制特性。     

小型无人直升机控制律设计与仿真

依据摄动线化原理,本文对模型直升机非线性模型在平衡点进行了小摄动线性化处理,得出了线性化动力学模型,并对它进行了PID控制律设计,应用MATLAB/Simulink对控制律作用于线性化模型和非线性模型分别进行了仿真验证,结果表明作用于线性化模型具有良好控制效果的控制律尚不能有效控制非线性模型.使用backstepping方法对非线性模型子系统选择相应的李雅普诺夫候选函数,应用递归方法设计了使型直升机动力学非线性模型镇定的控制律,确保李雅普诺夫候选函数的导数为负定.经仿真验证表明利用该设计方法得到的控制律能对非线性模型进行有效控制.     

一种参数自适应模糊PID控制器

基于Ｔａｇａｇｉ和Ｓｕｇｅｎｏ的确定性模糊模型，提出了一种参数自适应模糊ＰＩＤ控制器。该控制器的参数调整也采用确定性模糊调整规则，从而使控制器的设计简易、容易，同时与一般的参数自适应相具有很强的适应性和鲁棒性。仿真结果表明，该控制器明显地改善了控制系统的动态性能。     

自适应模糊PID控制器的设计

目前的工业过程控制中被控对象往往都是非线性、时变的系统,常规PID控制对于这样系统的控制效果不是很理想。为此,提出将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,设计出自适应模糊PID控制器。利用Matlab中模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制器,在Simulink环境中实现了该自适应模糊PID控制器的仿真。仿真结果表明,该模糊PID控制具有控制灵活、响应快和适应性能强的优点。     

基于模糊自整定PID 四旋翼无人机悬停控制

四旋翼无人直升机是一种多输入、强耦合、多变量、欠驱动的系统,其可以应用到航拍、考古、边境巡逻、反恐侦查等多个领域,具有广阔的前景。根据欧拉定理以及牛顿定律建立四旋翼无人直升机的动力学模型,并且考虑了空气阻力、转动力矩对于桨叶的影响,而后基于经典PID 算法设计了双环控制系统,之后在此基础上结合模糊控制技术设计了模糊自整定PID 控制器。通过Matlab /Simulink 对两种控制算法设计的控制器进行仿真比较,从仿真结果可以看出两种控制算法均可使四旋翼无人直升机到达指定位置并且保持悬停状态,但模糊自整定PID 算法设计的控制系统在响应时间以及稳定性方面优于经典PID 下的控制系统的控制效果。     

Fuzzy Adaptive Control Law for Trajectory Tracking Based on a Fuzzy Adaptive Neural PID Controller of a Multi-rotor Unmanned Aerial Vehicle

International Journal of Control, Automation and Systems - This article presents a fuzzy adaptive control law (FACL) designed for tracking the trajectory of a low-scale unmanned aerial vehicle...     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法

提出一种基于BP神经网络的模糊自适应PID控制器。该控制器综合模糊控制、神经网络与PID调节各自的优点，既具有模糊控制的简单和有效的非线性控制作用，又具有神经网络的学习和适应能力，同时具备PID控制的广泛适应性，仿真实验表明该控制器对模型、环境具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。     

模糊自适应PID参数自整定控制器的研究

当控制系统中的被控对象存在纯滞后、时变或非线性等复杂因素时,普通的PID控制器的控制效果很难达到较好的控制效果,针对这一问题,应用模糊控制和自适应控制的知识,设计了模糊自适应PID参数自整定控制器,此控制器的比例系数、积分系数和微分系数可根据模糊推理规则进行在线调整。仿真结果表明,该控制方法提高了系统的动、静态特性,使该系统具有较好的鲁棒性。     

On the Use of Tethered Configurations for Augmenting Hovering Stability in Small-size Autonomous Helicopters

Helicopters are well-known by their hovering capabilities. However, the performance of this valuable feature can be seriously affected by external disturbances such as wind effects. The latter could be even more significant when dealing with small-size helicopters, which are commonly adopted as base platforms for developing unmanned aerial vehicles. Motivated by this context, this work proposes an augmented configuration for performing more stable hovering maneuvers that consists of the unmanned helicopter itself, a tether connecting the helicopter to the ground, and a device on ground adjusting the tether tension. A modeling analysis on the inherent benefits to the proposed configuration as well as the control guidelines to exploit such potentialities are presented in this paper. As a proof a concept, a first basic implementation of the control structure for the entire system is also included. Finally, several demonstrating simulations under artificially generated wind influences are presented to endorse the validity of the proposed approach.     

基于模糊推理的自整定PID控制器

设计了一种新的模糊PID控制器。用基于给定的相角裕度和幅值裕度的方法给出了PID控制器参数的初值。在运行过程中 ,用模糊控制器在线调整PID参数 ,使过程具有较高的控制品质     

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Fuzzy推理的自调整PID控制器*

本文提出一衙 新的基于Ｆｕｚｚｙ推理的ＰＩＤ自整定控制器。     

基于LabVIEW模糊自适应PID的实现

通过LabVIEW与MATLAB进行混合编程的方式,借助两软件各自的优势,设计出具有模糊自适应PID控制算法的虚拟仪器,并对不同的对象特性进行控制系统的仿真与三容水箱液位的实时测控.实验结果表明,模糊自适应PID控制系统的控制效果良好,具有较强的鲁棒性.