基于模糊权重的Fuzzy-PID控制系统研究

针对经典模糊控制策略和 PID 控制策略各自的优点和缺点,建立了一种 Fuzzy-PID 自适应切换的混合控制系统,在控制过程中,将 PID 线性控制器通过控制的权重与模糊控制器并行结合,在偏离稳定的工作点较远的区域会以具有优势的模糊控制为主,在稳定的工作点附近位置则会主要使用静态性能好的 PID 线性控制。并针对 Fuzzy-PID 的混合控制系统中经常采用的阈值切换和单模糊子集进行模糊切换的缺点,提出一种利用模糊权重控制器进行的切换,应用结果表明：该模糊权重切换下的混合控制性能有所改善和提高。     

改进的模糊PID双模复合控制器

模糊PID双模复合控制器将模糊控制和PID控制相结合,综合了模糊控制和PID控制的优点,但是模糊PID双模复合控制器在两种控制模式之间切换时存在阈值选取以及抖动的问题。文章提出了一种改进的模糊PID双模复合控制器,解决了在两种控制模式之间切换时的阈值选取以及抖动问题。最后,通过Matlab仿真软件对控制器的性能进行了仿真分析。结果表明,该控制器能够保证在整个控制过程中平滑运行,不存在抖动问题。     

磁悬浮无刷直流风力发电机Fuzzy-PID分级控制研究

磁悬浮系统是典型的非线性迟滞系统,难以建立精确的数学模型,应用常规PID控制难以取得良好的控制效果.为解决这一难题,针对磁悬浮系统设计出了Fuzzy-PID分级控制器,它结合了模糊控制超调小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;同时是一种无固定阈值无触点的切换方式,基于模糊规则的切换保证了两种控制方式间的平稳过渡,因而具有良好的跟踪设定值能力和较好的抗干扰能力.通过Matlab软件进行了磁悬浮无刷直流发电系统仿真,仿真结果表明,Fuzzy-PID分级控制增强了系统的抗干扰能力,具有很强的鲁棒性.     

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。     

精密混合型注塑机熔胶机构模糊PID控制的研究与仿真

设计一种以永磁同步伺服电机驱动的电液混合式注塑机的控制系统,并根据熔胶工艺动作的特点及精密注塑的要求,将模糊控制与传统PID控制相结合,提出基于模糊控制规则的模糊PID控制方法及模糊PID控制器的设计思路.在Simulink环境下,对基于模糊PID控制器的熔胶系统进行仿真.仿真结果表明,模糊PID控制器比传统PID控制器具有更好的控制效果.     

中厚板辊式淬火机Fuzzy-PID喷水控制系统研究

针对中厚板辊式淬火机喷水系统的非线性、时变性和大滞后等缺点,引入模糊控制的结构和理论基础,计算水量偏差和偏差变化率模糊子集的隶属度值,制定模糊控制规则,并结合实际调试过程中总结出的模糊策略,即采用分段PID控制方法和"软过渡"控制方法相结合的控制方法,建立了Fuzzy-PID喷水控制系统。应用结果表明,该控制系统水量超调量小、稳定性好、调节迅速、可移植性好,满足了实际生产的需要。     

模糊PID在电阻炉温度控制系统中的应用

针对电阻炉的特点,提出Fuzzy-PID控制算法,介绍了模糊PID控制器原理,并改进了Fuzzy-PID控制器算法.仿真实验表明该控制系统的特性得以改善.     

一种新型Smith Fuzzy-PID控制器的设计

针对电加热炉温度控制系统,研究了Smith Fuzzy-PID控制方法。该控制器同时兼顾了模糊PID控制器和Smith预估器的优点,既可以整定参数,又使控制器提前动作,减少超调。Matlab仿真显示,该控制器具有良好的稳定性和鲁棒性,控制效果明显好于PID控制效果。实际运行结果也表明,对于大时间滞后的电阻炉温控系统是一种实用而简便的控制方法。     

永磁同步直线电机的模糊PID控制及仿真试验

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机控制上的不足,建立永磁同步直线电机的数学模型,并设计模糊PID控制器用于控制直线电机的速度;通过Matlab对永磁同步直线电机控制系统进行仿真,比较传统PID速度控制与模糊PID速度控制的控制效果.结果表明,模糊PID控制效果优于传统PID控制.     

数控进给伺服系统的模糊免疫自适应PID控制研究

针对数控进给伺服系统的特点及其性能要求,应用免疫反馈系统的原理和模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计出一种模糊免疫自适应PID控制器.运用模糊免疫PID控制,通过模糊控制规则对PID参数进行实时修改,使系统具有较好的自适应能力和较强的鲁棒性.在MATLAB环境下对进给伺服系统进行了动态仿真.仿真结果表明,模糊免疫自适应PID控制器的控制性能远优于常规PID控制器,即使在外界干扰和系统工况发生变化时,此控制器也具有很好的快速响应特性和较强的鲁棒性.     

液压力检测试验台的模糊PID控制系统设计

以液压力检测试验台压力控制系统为研究对象,建立了该系统的数学模型,对影响控制系统特性的因素进行了分析.针对系统非线性严重的特点,提出了模糊PID控制策略,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊PID控制器.实验结果表明,与原有比例控制器和PID控制器比较,模糊PID控制器提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能.     

基于自适应遗传算法优化的模糊PID控制在实验轧机中的应用研究

轧机板厚控制系统是一个具有非线性和时变特性的复杂系统,采用普通PID控制往往难以取得满意的控制效果。针对Hille 100实验轧机,建立其简化的数学模型,并采用模糊PID控制策略对其进行控制。模糊控制规则是模糊PID控制器设计的关键,采用自适应遗传算法(AGA)对其进行优化。仿真结果表明:优化后的模糊PID控制器具有更好的动态响应特性,控制效果得到了进一步改善。     

工程机械电液比例阀控制系统模糊PID控制器研究

把传统线性PID控制和模糊控制结合起来,可使系统的控制性能得到提高,是一种很实用的控制方法.设计两个模糊PID控制器:一个基于误差驱动的增益调整型模糊PID,即模糊自适应整定PID控制器;一个基于生物免疫原理的 模糊PID,即模糊免疫PID控制器.以简单阀控马达位置控制系统为控制对象,利用MATLAB创建系统模型,用设计的两模糊控制器控制该系统得出响应曲线.仿真结果表明:两模糊PID控制器均比传统PID的控制性能好,无超调、无振荡、无静差;模糊自适应整定PID控制器鲁棒性较强;模糊免疫PID控制器跟踪设定值的性能较好.     

机器人焊缝跟踪的FUZZY-PID控制

设计了一种模糊控制和PID控制相结合的混合控制器。利用模糊控制器充当调节器,在线调整PID的三个参数;利用PID作为控制器,实现控制量的精确输出。讨论了整个控制器的设计方法,并在相应模型的基础上进行了带扰动的控制模拟,结果表明参数在线得到了优化,说明该方法是合理和有效的。     

冷连轧机张力系统模糊PID控制仿真研究

运用电机电气控制系统,结合冷连轧塑性变形原理,对带钢冷连轧机系统建立了稳态的数学模型。并用MATLAB /Simulink对冷连轧动态过程进行了数值模拟仿真。针对冷连轧控制系统中存在时滞、时变、大惯性、非线性等问题和传统PID控制器整定参数的局限性,提出了将模糊控制和传统PID控制结合在一起,构造成一个模糊PID控制器。最后通过数值模拟仿真实验证明：与传统PID控制器相比,模糊自适应PID控制器的动静态性能好,即响应时间短,超调量小,稳态性能好。     

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。     

交流伺服系统无速度传感器模糊控制策略研究

永磁电机驱动伺服系统在提高机床加工能力方面表现出较高的潜力,目前工业普遍采用的PID控制系统不能自适应外界大干扰激励,在环境突变情况下控制效果差,影响工件加工质量。为解决这个问题,研究一种永磁电机驱动交流伺服模糊滑模变结构矢量控制系统。该系统采用id=0矢量控制策略,速度环应用等效滑模控制器来提高控制器自适应能力,并利用模糊控制优化滑模切换控制函数来消除滑模抖振;为了降低系统制造成本、减少系统结构复杂性,研究基于模糊观测器的伺服系统无速度传感器控制策略,利用模糊观测器从电机反电动势中提取转子位置和速度信号,从而省掉了传统的速度传感器。通过dSPACE半实物仿真平台对一台永磁同步电机(PMSM)进行实测,结果表明:所设计的交流伺服系统无速度传感器模糊控制策略能够在外界强烈干扰下自适应控制电机稳定运行,速度跟踪准确,鲁棒性好,控制性能比传统PID控制好。     

变参数双模糊控制器在摆动气缸位置伺服系统中的应用

针对比例流量阀控制的摆动气缸位置伺服系统的强非线性和不确定性,提出采用基于经验知识的模糊控制。为了克服模糊控制的控制精度低的缺点,设计了变参数双模糊控制器,即根据位置偏差切换“粗调”和“细调”模糊控制器,两个控制器控制规则相同,但参数不同。实验研究表明,在摆动气缸位置伺服系统中采用该控制器,能获得较好的控制效果。     

风力机偏航的模糊- PID分段控制

针对低风速工况,制定风力机偏航控制的策略,对偏航控制的输入量、输出量进行模糊化处理,建立偏航模糊控制器控制规则,完成了偏航的模糊和PID分段控制器的设计,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模块.仿真结果表明:设计的Fuzzy-PID控制器的输出曲线能在合理的时间内达到稳态,克服了PID控制的超调和波动,较好地实现了控制要求.     

磁悬浮系统模糊PID控制器设计

以五自由度磁悬浮轴承系统为研究对象,介绍了该系统的组成和工作原理,通过分析磁悬浮轴承系统对控制器的要求,针对该系统的开环不稳定和非线性特点,根据模糊控制技术,采用模糊算法和PID控制相结合的方法,通过对系统过渡过程模式的在线识别,对PID参数进行自整定,设计磁悬浮轴承系统的Fuzzy-PID非线性控制器.实验证明,与传统的线性PID控制器相比,模糊PID控制器具有较好的控制性能和动态特性,应用于五自由度主动磁悬浮轴承系统,实现了转子的稳定悬浮和旋转,满足系统的回转精度要求.