基于AMESim与Simulink的变柔性负载实验台变频式电液控制系统建模与仿真研究

在建立变柔性负载实验台变频式电液力控制系统的数学模型的基础上,利用AMESim和Simulink建立系统仿真模型,并进行基于PID控制和模糊自适应PID控制的联合仿真.仿真结果表明:基于模糊自适应PID算法的变频式电液力控制系统改善了系统的响应,减小了超调量,可应用于工程实际.     

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PLC的模糊参数自整定冷库控制系统研究

针对冷库制冷系统大滞后、大惯性、时变性的特点，提出了基于PLC的模糊PID参数自整定控制算法。该技术既充分利用了PLC的软硬件资源，又提高了控制的智能化程度。模糊PID技术与变频技术相结合应用于冷库制冷系统，实现了压缩机的变频调速，有效地节约了能源，提高了经济效益。     

基于MATLAB-AMESim的挖掘机铲斗电液比例系统模糊PID控制仿真分析

以某一型号液压挖掘机的铲斗电液比例系统为研究对象,针对电液比例系统存在的非线性、时变性等问题,利用AMESim建立该系统的基本物理模型;利用MATLAB中的模糊工具箱设计适用于该系统的模糊PID控制器;结合MATLAB、AMESim软件各自的长处,完成联合仿真,比较PID与模糊PID两种算法的控制性能。仿真结果表明:与PID控制相比,铲斗电液比例系统在模糊PID控制下具有更好的轨迹跟踪性能。     

基于变频调节的泵阀联合系统节能性控制研究

为了电液伺服系统解决泵控高效节能性与阀控快速响应性及控制精度高不兼容的特性,搭建基于变频调速的泵阀联合系统。首先对泵阀联合控制系统做模型分析,为了改善系统的节能性,建立基于变频调速的泵控回路。同时运用模糊PID控制算法设计压力控制器,实时监控泵口压力,平稳快速的调节电机转速。为了提高液压缸位置精度,阀控回路设计前馈补偿PID控制,对液压缸位移实时追踪。通过AMEsim与Simulink的联合仿真,表明泵阀联合控制系统相比传统的电液比例伺服系统响应速度更快,控制精度更高,节能性明显得到提升。     

基于AMESim-Simulink联合仿真的直驱式容积控制系统模糊PID控制研究

为解决直驱式容积控制系统存在的电机时滞性、系统死区非线性、系统超调以及差动缸转换过程压力波动等问题,搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的直驱式容积控制压力模型。设计了模糊PID控制器,与传统PID控制进行对比,通过仿真研究,验证了模糊PID控制器在解决电机时滞、系统死区影响、系统超调以及压力波动等问题中具有良好的效果。     

基于模糊PID算法的高精度转台控制系统研究

以高精度转台控制系统为研究对象,围绕其控制框架与策略,提出基于模糊PID的直接闭环控制方法。建立步进电机模糊PID控制模型,对系统进行MATLAB仿真分析,验证了模糊PID控制在步进电机直接闭环控制系统中的优越性;为了解决传统控制方式中步进电机丢步、转台启动抖动和运行漂移等问题,以绝对光栅尺位置误差和误差率作为输入量进行了闭环模糊PID控制,进一步减小了误差。实验结果表明:该方法在提高回转定位精度方面具有显著的优势,同时保证了系统的可靠性。     

一种新的中央空调节能系统的设计与实现

文章介绍了一种由PLC和变频器在中央空调节能系统中新的应用。介绍了冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机系统实现变频节能的基本设计思想和控制实现方法,通过使用模糊PID控制克服了传统PID控制设计中的参数调整困难的问题,并通过对具体实例的分析讲述了采用模糊PID控制节能技术的意义。     

变异模糊神经网络算法在压铸机PID闭环压射系统中的应用

针对压铸机压射系统在不同阶段对压力PID闭环控制效果的要求,提出一种变异的模糊神经网络算法对控制系统快速压射阶段进行PID参数优化,对快速压射阶段的压力系统进行模糊寻优。引入的遗传因子自动进行变异,对速度与压力模型快进行参数迭代优化。搭建了仿真平台,通过仿真实验证明,提出的算法可以大大提高压铸机速度与压力的控制效果,其超调量、调整时间明显得到改善,同时也提高了压铸机控制系统的整体压射效率。     

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。     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

模糊PID算法的水下机器人控制系统优化

为应对复杂的水下工作环境,提高水下机器人工作时的稳定性、灵敏度和抗干扰能力,提出一种模糊PID算法对水下机器人原控制系统进行优化。优化后的水下机器人机械结构、控制系统硬件架构不变,仅通过改变软件程序对水下机器人进行模糊PID控制。水下机器人工作时,各类传感器把现场的环境参数转化为电信号,经预设的模糊库进行模糊化处理后发送给STM32控制器;STM32控制器按预设的程序对模糊化信号进行处理,处理完去模糊化后的电信号后发送给执行元件,从而实现水下机器人的模糊PID控制。MATLAB/Simulink仿真和水下测试结果显示：与经典PID算法比较,经模糊PID算法优化后的水下机器人反应更灵敏、系统更稳定、抗干扰能力更强,达到了预期的效果。     

基于Smith-模糊控制算法的橡胶挤出机料筒温度控制系统研究北大核心

为提高橡胶挤出机料筒温度控制系统输出响应的动态与稳态性能,并在干扰作用下使系统输出稳定在目标值,采用智能算法结合PID控制原理,设计一种Smith预估算法结合模糊控制算法与PID控制的控制器,用于橡胶挤出机料筒温度控制。利用MATLAB软件建立控制器仿真模型,与增量式PID和模糊PID控制器的控制效果进行对比。结果表明:在干扰作用下,Smith-模糊PID控制使得料筒温度控制系统输出稳定在目标值;采用Smith-模糊PID控制器的料筒温度控制系统鲁棒性强,将该控制器应用于橡胶挤出机料筒温度控制,可以在一定程度上提升挤出半成品质量和挤出机械的智能化水平。     

基于并联机构的船舶运动模拟控制器设计与仿真

基于Stewart并联机构设计六自由度船舶运动模拟器,推导模拟器在给定运动位姿下驱动支链伸缩量的逆解算法。以垂荡-纵摇耦合运动为例,联合MATLAB/Simulink和SimMechanics构建运动模拟器仿真模型,并建立基于PID控制算法的驱动模型。为有效提高模拟器运动精度,基于模糊PID控制算法,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,设计相应的模糊控制器。结果表明：对波浪运动模拟器实施模糊PID控制后,计算得到的驱动支链伸缩位移误差能较快达到稳定值,稳定后误差明显比经典PID控制算法低。     

基于改进粒子群算法的恒力输出器的力控制优化

针对恒力输出器模糊控制中的量化和比例因子均为固定值,造成力控制系统自适应能力差问题,提出一种基于改进粒子群算法来不断迭代寻优出最佳的量化和比例因子对模糊PID控制进行优化。对恒力输出器建模并确定传递函数,构建出模糊PID控制系统与改进粒子群模糊PID控制系统,并对这两种控制系统进行MATLAB对比仿真分析。搭建基于六自由度TA6-R10机械臂的实验平台,对恒力输出器的输出力实验验证。结果表明：经过改进粒子群算法优化的模糊PID控制系统比模糊控制PID系统更快达到目标值,且更快收敛,整体超调量为8.91%,在1.3 s达到稳定。改进粒子群算法模糊PID控制优化恒力输出器的力控制,具有更快的动态响应和更好的力跟随效果。     

模糊PID在智能调节阀控制系统中的应用

为了优化智能调节阀控制系统的控制性能,对其控制算法进行深入研究。针对阀控缸气动系统时变、非线性的特性,利用模糊控制调整PID的参数。同时为了实现模糊PID的仿真验证,利用AMESim物理图形建模软件进行了被控对象的建模处理。通过分析特定情况下被控对象特性,求出符合特定情况下的某种传递函数,再应用MATLAB中的Signal Constraint模块对常规PID参数进行优化,获取了符合控制系统的PID 3个初始值。最后联合MATLAB和AMESim实现了对模糊PID控制算法的仿真分析,结果表明:智能模糊PID控制算法响应速度快、超调小、调节精度高、抗干扰能力强、稳态性能好,其调控性能明显优于常规PID控制,特别适用于具备时变、非线性等特性的控制系统。     

基于OPC通信技术的超塑成形设备气压控制系统

为了提高超塑成形设备运行中充气过程的准确性和实时性,设计了采用组态王进行控制系统运行数据的采集和监控画面的实现,利用MATLAB实现复杂控制算法的气压控制系统。采用OPC技术设计了组态王和MATLAB/Simulink的数据交换接口程序,在超塑成形设备气压控制系统中,结合了工控组态软件和MATLAB各自的优势,实现了模糊PID控制算法,从而达到了更加理想的控制效果。在超塑成形设备中实际应用的结果表明,在系统调整时间相近的情况下,传统PID控制的阶跃响应的超调为16%,模糊PID控制的阶跃响应的超调为8%,验证了设备运行中该气压控制系统对充气过程的控制效果优于传统方案。     

基于MPSO的电液举升伺服系统自适应模糊PID控制

为提高电液举升伺服系统位置控制精度,提出一种基于改进的粒子群算法(MPSO)优化的自适应模糊PID控制策略。根据流体动力学原理,建立伺服阀控非对称缸系统数学模型,分析系统动态运动特性。综合考虑多种不确定扰动影响,设计自适应模糊PID(AF-PID)控制器,并通过MPSO算法对AF-PID控制器中的量化因子和比例因子进行迭代寻优。利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真软件,搭建系统的联合仿真模型,并对所设计控制器的控制性能进行仿真验证。结果表明:相同工况下,相较于常规PID和AF-PID控制器,MPSO-AF-PID控制器作用下系统的轨迹跟踪性能最优,能更好地满足起下管柱作业需求。