基于Fuzzy-PID的单自由度液压实验台控制特性分析

针对单自由度液压实验台的高控制性能要求,对单自由度液压实验台液压控制系统的动态控制特性进行分析。分析单自由度液压实验台的工作原理及液压控制系统主要元部件的数学模型;对Fuzzy-PID控制器进行分析与设计;在AMESim-MATLAB中构建单自由度液压实验台液压控制系统的联合仿真模型。对采用Fuzzy-PID和常规PID控制的单自由度液压实验台的控制特性进行对比分析。结果表明:采用Fuzzy-PID控制的单自由度液压实验台具有优良的伺服跟踪性能。     

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.     

液压变压器配流盘控制性能研究

阐述液压变压器配流盘控制系统的工作原理,在此基础上建立电液伺服阀控缸与配流盘转角间的数学模型,应用PID、FLC(Fuzzy Logic Controller)和Fuzzy-PID 3种控制方式对该系统控制性能进行仿真研究,对比3种控制方式的基本性能及其鲁棒性.结果表明Fuzzy-PID具有响应速度快、鲁棒性好、误差较小、抗干扰能力强等优点,可以更有效地完成液压变压器配流盘的控制.     

超声辅助磨削专用电源的研制

超声辅助磨削要求超声电源具有稳定的高频输出特性及反应迅速的实时跟踪特性。针对传统超声电源工作频率低、输出功率低、跟踪速度慢等问题,利用STM32F103VET6控制器和直接数字频率合成（direct digital synthesize,DDS）技术,设计并实现专用于超声辅助磨削的具有高频率、高功率和高稳定性的超声电源系统,并采用基于模糊PID（proportion,integral,differential）控制器的频率自动跟踪方法,实现快速准确地频率自动跟踪。使用所设计的超声电源进行电学性能测试及超声辅助磨削加工验证试验,结果表明:所研制的超声辅助磨削专用电源在难加工材料磨削加工中运行良好。      

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。     

基于模糊权重的Fuzzy-PID控制系统研究（英文）

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。     

电液伺服系统Bang—Bang＋Fuzzy—PID复合控制研究

针对电液伺服系统模型的不精确、不确定及负载扰动大等特点,结合Bang-Bang控制、Fuzzy控制和PID控制,采用了一种复合控制策略.阐述了控制器的设计过程并在MATLAB/SIMULINK中进行了仿真,结果表明:复合控制器在抗扰能力、快速性、动态跟踪品质和控制精度等方面均具有良好的性能.最后,分析了这种控制器存在的不足和改进的方法,确定了后续研究的方向.     

电液伺服系统FUZZY-PID复合控制器的设计

针对补油式并联阀控液压马达速度控制特点，介绍电液伺服Fuzzy—PID复合控制器结构及其硬、软件设计。其中硬件采用80C198单片机和相应的接口电路，软件包含Fuzzy控制程序和PID控制程序及其协调器程序。Fuzzy—PID复合控制方式使电液伺服系统获得优良的动态品质。     

Bang-Bang＋Fuzzy-PI自适应控制器的应用研究

针对电液伺服系统模型不精确、参数时变和负载干扰大的特点,提出了一种Bang·Bang Fuzzy-PI的自适应复合控制器,利用模糊开关在不同控制方式间切换,并采用遗传算法对Fuzzy控制器的量化因子和PI控制器的积分系数进行在线优化.比较了复合控制器与Fuzzy控制器、Fuzzy-PI控制器和PID控制器的主要动态及静态指标,仿真结果表明这种复令控制器上升时间短、稳态精度高、鲁棒性强,具有优良的控制性能.     

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.     

基于智能控制技术的节能型熔接焊机电源设计

聚氯乙烯材料的管道在流体介质中应用非常广泛。为保证管材之间连接质量,利用智能控制技术和新型电力电子器件,设计节能型熔接焊机电源。该电源以单片机为控制核心,利用模糊PID自适应控制技术,计算外部环境温度和焊接界面温度,根据电压偏差大小,利用模糊自适应调整PID参数,在线自校正,快速找出合适的输出直流电压占空比,提高焊接速度。在硬件电路设计方面,采用π型LC滤波电路和由IGBT构成的双直流HPWM变换电路,大大改善了输出电压质量。对所设计电源进行仿真分析,结果表明,该电源节约了电路成本,提高了调节速度,输出电压稳定。     

基于可变论域模糊控制的高精度数控机床控制仿真

针对现有高精度机床控制过程中存在的抖振现象和控制误差过高问题,提出一种基于可变论域模糊控制的算法。基于模糊控制理论和模糊控制规则,对输入数据做降维处理,利用计算机语言划分输入量和模糊量的论域,并使用模糊语言表达模糊规则;通过伸缩调整模糊论域避免系统出现过大振荡,并降低输入值与理论值的偏差;经过模糊推理和清晰化处理,得到偏差较小的输出数据,提高数控机床的控制精度。结果表明：所提算法的阶跃响应干扰较小,且有较低的控制误差和偏差波动。     

旋转电弧传感器焊枪偏差信息识别方法

焊枪偏差信息识别是实现焊缝跟踪的必要条件,考虑到焊接电流信号易受外界噪声的干扰,采用软阈值小波滤波方法对旋转电弧传感器采集到的电流信号进行滤波处理,使电流波形得到了明显的改善,提高了电流信号的信噪比.为了更加准确地得到焊枪偏离焊缝的信息,提出了模糊聚类和神经网络焊枪偏差识别算法,并且分别采用左右积分法、特征谐波法、模糊聚类法和神经网络法进行焊枪偏差识别,最后对四种识别方法检测到的偏差进行融合,获得焊枪偏离焊缝的信息.结果表明,该方法可以提高偏差识别的精确度和可靠性.     

基于旋转电弧传感器的角焊缝跟踪

为了提高基于旋转电弧传感机器人跟踪角焊缝的准确度,解决基于水平滑块伸缩跟踪焊缝时水平滑块行程不够的问题. 通过组合滤波方法,可以滤除焊接电流中的大部分噪声. 利用最小二乘直线去拟合某些采样点,用拟合直线的斜率进行偏差识别. 以偏差和最近三次偏差之和作为模糊控制器的输入量,经过模糊化,模糊推理,单点集重心法使模糊量清晰化,完成了模糊控制器的设计. 再通过两轮差速运动跟踪角焊缝. 最后进行了角焊缝的跟踪. 结果表明,利用该方法,解决了跟踪焊缝时水平滑块行程不够的问题,基于旋转电弧传感机器人跟踪角焊缝的可靠性好,准确度高.     

Fuzzy control of carbon dioxide short circuit transfer welding based on reducing dependence of operating skills

In order to reduce dependence of operating skill fuzxy control system is developed, the core of which is a 16 bit Single Chip Microcomputer of Intel 80C196KC. It is realized by software programming. In this system two fvzxy controller are designed. The PID parameter self-adjusting.fuzxy controller is used to compensate welding current deviation in the process of arc voltage optimized control. To obtain the optimum result of ultimate frequency of short circuit transfer, the self-optimlzing fuzzy controller carries out the arc voltage self-optimizing by under the condition of the given welding current. Arc voltage and welding current are kept the optimum matching relationship by two fuzzy controllers.     

电火花加工模糊驱动系统的研究

通过对电火花加工过程中间隙电压和放电状态的分析，提出了采用间隙电压作为微观驱动控制，同时利用表征放电状态的参数，即火花放电率、电弧及短路率等进行宏观调节的一种综合控制策略。其中微观模糊控制器调节进给频率，宏观模糊控制器调节进给步距。     

二次调节液压系统的开关-模糊-PID控制

对二次调节控制系统，提出了一种基于模糊控制的复合控制方法，此方法利用了模糊控制的优点，又保留了传统PID控制的长处。经实时运行，表明该控制方法精度高，动态性好。     

全自动液压伺服压力机控制系统的研制

本文针对某一型号砂轮压机的性能要求，对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点，采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时，采用模糊控制，加快系统的响应过程，当系统的偏差小于某一值时，在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明，本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。     

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。     

间歇式轮转印刷机多轴同步的模糊PID复合控制

为解决国产间歇式轮转印刷机印刷重影、褶皱甚至断纸等问题,采用理论与实际相结合的方法,在详细分析其工作原理后,确定了影响印刷质量的主要原因是传动系统的多轴转动不同步。设计出基于虚拟主轴控制策略的,可根据偏差范围自动选用模糊控制、模糊自适应PID控制及两者线性叠加的模糊PID复合控制算法。经实验验证,该系统的响应速度、稳定性和印刷精度都得到大幅提高,重影、褶皱、断纸现象基本消失。该算法已投入使用,采用该算法的印刷机运行稳定、可靠,印刷效果远优于传统PID控制,满足使用要求。