自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中应用的传统PID控制过程中的一些问题,本文通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,并在Simulink环境中建立方位角跟踪传动机构仿真模型且完成仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,这在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

惯性系统平台的自适应稳定回路研究

稳定回路在平台惯性系统中起着关键作用.但在设计稳定回路的控制器时,发现普通PID控制有抗干扰能力不强、控制参数易改变的缺点;因此设计了一种基于模糊控制原理的自适应模糊自抗扰控制器.该控制器充分结合了模糊控制器和自抗扰控制器的各自优势,利用模糊控制的推理能力,达到自动调整参数的目的.通过对光纤陀螺随动系统的仿真结果表明,在控制效果上,该控制器的自适应能力和抗干扰能力都优于经典PID控制器.说明自适应模糊自抗扰控制器在稳定回路中具有很好的应用前景.     

新型开关电源控制方法研究

VRM作为电压调节模块具有快速的动态响应性能,但传统的V2C控制方法有其固有的缺点。为了提高VRM的动态性能和鲁棒性,在此分析了传统控制方式的固有缺陷,并以传统Buck变换器为平台提出新的双闭环模糊PID控制方法,最终希望提高VRM的抗干扰性。提出的控制方法通过引入非线性的模糊PID控制器闭环稳定输出电压并引入PID负载电流控制器加快动态响应,同时在参数设置中尝试兼顾稳定性、快速动态响应性能和鲁棒性。最后通过仿真得到可以稳定输出的变换器电路并证明了该新型控制器具有良好的动态性能和控制精度。     

基于Elmo数字伺服控制器的机载吊舱陀螺稳定平台设计

为了解决传统模拟式机载吊舱陀螺稳定平台稳定性能提升有限的问题,设计了一个数字化的陀螺稳定平台.该平台采用Whistle系列数字伺服控制器.在研究机载陀螺稳定平台原理和Elmo Whisde控制器的结构与使用方法的基础上,以Whistle系列控制器5/100型号为主要控制器,设计了具有陀螺稳定、吊舱运动控制、LOCK信号、限位信号等功能的机载陀螺稳定平台.通过Elmo Studio软件平台,编写相应的功能程序,最终实现机载吊舱陀螺稳定的功能.另外,该稳定平台通过串口RS232通信.用指令控制吊舱运动,取得了良好的控制效果.该稳定平台已应用于现有吊舱,稳定性能提升到50 μrad.     

两轴稳定平台的模糊-PID复合控制器设计与仿真

根据两轴光纤陀螺雷达天线稳定平台的工作要求,设计了经典PID稳定回路控制器和跟踪回路控制器,并设计了基于遗传算法的跟踪回路模糊控制器。针对两种位置控制器的不足,设计了模糊控制调整加权因子的模糊-PID复合控制器。仿真结果表明,采用复合控制器可以加快系统跟踪速度,提高系统强抗干扰能力,并能保持较高的跟踪精度。     

模糊PID控制在伺服系统中的应用

在现行伺服系统中多采用PID控制方式。传统的PID控制系统虽然具有稳定、结构简单等优点,但是当被控对象参数发生改变或者受非线性因素影响发生变化时不能随之改变,无法满足高性能、高精度的要求。模糊PID控制方式已经在许多领域得到运用。将模糊PID控制与传统PID控制进行对比,利用模糊推理方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在Matlab软件下,将该控制器在运动控制系统中的应用进行了仿真,结果表明该控制能使系统达到满意的控制效果。     

惯性稳定平台的稳定条件与陀螺安装位置

稳定平台具有广泛的用途和重要的作用,稳定条件与陀螺是惯性稳定平台稳定控制的关键.通过建立惯性坐标系对载体运动分析,提出了惯性稳定平台稳定控制的条件,针对双轴稳定平台系统研究了陀螺的4种安装位置与相应的补偿角速度,通过对惯性稳定特性分析,给出了陀螺最优安装位置.对陀螺漂移与平台稳定精度进行了阐述,对稳定平台系统设计提出了几点的建议.     

基于模糊免疫自适应PID的汽车烘房温度控制系统

烘房温度控制是汽车涂装系统的重要环节,对汽车生产的质量、成品率等有重要影响。针对烘房温度控制系统的难点和性能要求,提出了利用模糊免疫自适应PID控制器调节烘房温度。该控制方法兼具模糊控制、免疫控制和传统PID的优点,通过实时调整PID控制器的参数来保持系统的稳定性。仿真结果表明基于自适应模糊免疫PID控制器在响应速度、抗干扰能力上都优于模糊PID控制器和传统PID控制器。该控制方法为汽车烘房温度控制提供了一种新的控制策略。     

基于模糊控制的风电机组变桨距控制

针对风力发电机组非线性、时变性的问题,提出采用模糊PID控制器作为变桨距控制器,在风速高于额定风速时,依据风速变化情况调整桨距角,从而使风电机组保持恒功率输出,最后在MATLAB平台上搭建仿真模型。结果表明,采用模糊PID控制比传统PID控制具有更好的动态性能和静态误差,能够优化变桨距控制方法。     

模糊PID在拉拔机控制系统中的应用

针对拉拔机在拉拔的过程中因负载大小不同而引起不稳定和抖动的现象,设计了模糊PID控制器。模糊PID以系统偏差和偏差变化率作为输入,通过修改PID控制器的参数来获得满意的动态和静态控制性能。仿真结果表明,模糊PID在上升时间和稳态时间上分别比传统PID控制器缩短了0.119 s和0.503 s,在快速性和稳定性上明显优于传统PID控制器。采用这种控制器改善了控制系统的动态性能,提高了系统的控制精度。     

光电平台MEMS陀螺性能及滤波算法的Allan方差评价

光电稳定平台被广泛应用于火控、侦察、制导等武器系统中,具有提供重要的态势感知、监视、瞄准和搜跟能力。随着光电技术的发展,光电稳定平台变得更加精准和轻便小巧。MEMS陀螺具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高、测量范围大的优点,使其已经成为小体积、低成本光电稳定平台的首选惯性传感器。但在光电稳定平台设计时,选用MEMS陀螺和陀螺滤波处理就成了首要的问题。本文首先介绍了基于Allan方差评价MEMS陀螺随机漂移误差的方法,描述了4种常用的陀螺滤波算法,然后基于Allan方差详细地分析了这几种滤波器的应用特性和滤波器参数对滤波性能的影响。可以看出,使用Allan方差可以很好地评估MEMS陀螺和滤波器性能,指导陀螺滤波器选型和滤波参数配置,该评估方法可有效地解决光电稳定平台设计阶段的陀螺选型和滤波器选型。     

一种红外导引头小型快速伺服稳定平台

红外导引头是肩扛式反坦克导弹的重要分系统,其主要作用是通过瞄准具人工操作瞄准线运动,锁定目标并对目标进行跟踪。本文采用了速率陀螺稳定平台式随动系统,俯仰+偏航的双框架式结构。通过装在框架内的速率陀螺和角位置传感器分别提供速度和位置信号,利用DSP和FPGA构建随动控制电路,采用电流、速度和位置三环串级闭环PID设计控制框架电机实现目标扫描和跟踪。此方案快速跟踪能力强、跟踪精度高、抗干扰性强、易实现大范围扫描。     

具有陀螺定向功能的伺服平台设计与误差分析

该文介绍了一种具有陀螺寻北定向功能的车载双轴伺服系统,简述了平台伺服结构组成和陀螺定向方案。该文从双轴伺服结构模型入手,利用ANSYS有限元分析仿真得到优化的整体U型框架结构形式。试验结果表明,该平台的机械轴系误差分配方法正确,设计的伺服平台满足系统精度和车载环境的需要。     

采用自抗扰控制的空间激光通信精跟踪系统

空间激光通信的视轴稳定是激光通信链路建立的前提。针对通信终端载体的非线性扰动和扰动模型未知造成视轴稳态误差较大的问题,设计了自抗扰控制方法,并采用模糊控制理论自适应调整非线性状态误差反馈控制律中的相关参数。实验结果表明,与自适应PID控制方法相比,采用模糊自抗扰控制方法可以有效抑制平台的非线性扰动,并且具有较快的响应速度与较强的鲁棒性,可以满足系统的稳态精度要求。     

基于模糊神经网络的永磁同步电机伺服系统研究

永磁同步电机具有非线性、强耦合的特性,常规的矢量控制方法难以对其进行精确控制。此外,电机系统易受负载扰动影响,从而产生转速和电磁转矩波动。针对转速环参数固定会导致系统响应速度慢、超调量大的问题,文中提出了一种模糊径向基神经网络PID控制策略,用以替代矢量控制系统中转速环PID控制。将神经网络和模糊控制相结合,基于增量式PID控制方式,利用梯度下降优化算法动态调整转速环中的PID参数。系统模型仿真结果表明,模糊神经网络PID控制的电机系统超调量较小,相较于常规PID控制,新模型在低速和高速运行的启动时间分别缩短了66.7%和75.9%,动态响应更快,具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。利用DSP搭建了实验平台,实验结果也证明了该控制方法的有效性。     

机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成,并对机载光电跟踪系统的主要组成部分--陀螺稳定平台框架系统设计了基于GA(遗传算法)的模糊控制器,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子.并对系统进行了详细的仿真研究,仿真结果证明,基于GA的模糊控制器设计获得了良好的控制效果.     

机载激光通信的模糊神经网络PID视轴稳定控制

机载激光通信的视轴稳定是建立激光通信链路的前提。为了有效地克服载体扰动与参量改变对粗跟踪系统视轴稳定的不利影响,设计了一种基于模糊神经网络的比例-积分-微分（PID）控制方法。该方法结合模糊理论的非线性控制能力与神经网络的自主学习能力,实现了对PID参量的实时在线调整。结果表明,与传统PID控制方法相比,模糊神经网络PID控制方法提高了系统的动态响应速度,减小了系统超调量,当载体受到扰动与参量改变时,具有较强的自适应性和鲁棒性。     

磁阻式悬浮平台侧向气隙控研究

针对悬浮平台存在的侧向力干扰导致平台不能稳定悬浮的问题,设计了一种可以实现参数快速整定的模糊自适应PID侧向气隙控制系统。文中介绍了平台的悬浮结构和悬浮机理,采用有限元法分析了侧向位移对平台的影响,建立了控制系统静态、动态数学模型,并设计了模糊自适应PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件对悬浮平台的侧向气隙控制系统进行建模仿真。结果表明,模糊自适应PID控制器响应速度快,且具有较强的鲁棒性。     

A method for improving the robustness of PID control

In this paper, an effective method is proposed for robust proportional-integral-derivative (PID) control that is easily implementable on commonly used equipment such as programmable logic controller (PLC) and programmable automation controller (PAC). The method is based on a two-loop model following control (MFC) system containing a nominal model of the controlled plant and two PID controllers. Basic features exhibited by the MFC structure are presented, and a technique to tune both component controllers is given. The proposed structures have been implemented in a programmable logic controller and tested on control plants with perturbed parameters. Also, the proposed control system has been checked for its performance in cases when the operation of PID controllers is based on fuzzy logic. Tuning rules for the fuzzy controllers in the presented MFC system have been proposed. Results of tests lend support to the view that the proposed control structures may find wide application to robust control of plants with time-varying parameters.     

基于快速反射镜的模糊自适应PID控制算法研究

针对机载平台在振动、扰动和快速机动条件下光电系统高精度稳定指向的需求,开展宽频带视轴稳定技术的相关研究,并针对该稳定系统的核心—快速反射镜,提出一种改进型的模糊自适应PID控制算法。该算法在经典PID控制算法基础上,引入模糊设计思想和参数自整定方法,解决了复杂工作环境下控制系统数学模型不易获取、控制参数时变等因素对稳定系统的影响,为保证远距离机载光电载荷的高精度目标定位及目标瞄准提供技术支撑。仿真结果表明,该控制算法相比经典PID控制具有响应速度快、稳态性能好、抗干扰能力强等优点,具有良好的控制效果。