一种基于动态神经网络的PID参数在线自整定方法

提出一种基于动态神经网络的PID控制器,给出PID参数在线自整定学习控制算法,并进行了算法仿真研究。数值仿真结果表明,该PID控制器是一种与对象模型无关的、具有在线自整定能力的智能控制器。     

气动加载系统的模糊自适应逆控制方法

气动加载系统具有时滞、时变及强非线性等特点,为了提高气动加载系统的控制精度,克服传统PI控制算法的不足,提出一种气动压力加载系统的模糊自适应逆控制方案。利用模糊辨识理论对气动加载系统进行离线逆建模,得到初始逆模型,并将该初始逆模型作为初始控制器,控制气动加载系统的输出压力,运行过程中采用最小方均根(Least mean square,LMS)滤波算法在线修正控制器的参数。基于VC++6.0软件开发平台设计系统实时控制程序,在一套电气比例压力阀控气动加载系统上进行试验研究。通过与PI控制算法、模糊比例积分微分(Proportion,integration,differentiation,PID)控制算法进行比较,结果表明设计的气动加载系统控制器控制精度高、响应速度快、抗扰能力强。     

磁流变试验台网络控制器的设计

该文详细说明了磁流变网络控制器的软硬件组成。该控制器实现了在线编程与网络数据存储功能,为磁流变试验台数据分析和控制算法修正提供了良好的平台。     

一种基于BP神经网络的模糊PID控制算法研究

提出了一种基于神经网络自学习和并行处理的能力。利用模糊控制对未知模型不精确控制的功能来设计的PID控制算法,仿真实例表明能较好地实现PID控制器参数在线调整和优化。     

电液伺服系统的遗传算法在线优化自适应控制研究

针对电液伺服系统的时变性、模型的不确定性等特点，提出采用基于遗传算法的PID自适应控制算法，实现控制器参数的在线自寻优。试验结果表明，该控制算法具有很强的鲁棒性、抑制外界干扰性和良好的动态性能。     

基于迭代学习理论的智能铲运机运动轨迹控制算法研究

以智能铲运机为研究对象,建立了智能铲运机极坐标下的运动轨迹模型。针对地下智能铲运机的工作特性和控制技术要求,提出了一种基于迭代学习理论的开环和闭环迭代学习控制算法。该方法将每次迭代运行过程中的航向角偏差和轨迹偏差作为反馈修正量,不断地修正其在期望轨迹上的轨迹偏差,从而保证铲运机尽可能准确地跟踪期望轨迹,实现对其运动轨迹的精确控制。该方法在工程实践领域具有广阔的应用前景。     

同步加载系统的分散预测控制

针对同步加载系统的控制,提出一种MIMO系统的分散预测控制算法,算法采用在线支持向量回归估计同步加载系统各加载通道的模型,并提出了模型在线更新时训练样本的更新原则。通过对一种具有惯性、耦合和时滞特点模型的仿真试验,验证了算法的控制精度和同步精度。     

基于系统辨识的PEMFC温度非线性建模与预测

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)等一类具有严重非线性的复杂被控对象，提出一种基于模糊模型的模糊预测算法，并对PEMFC系统进行建模。在建模过程中，采用离线学习和在线修正辨识出对象的模糊模型。其中，模型的参数通过模糊聚类初始化和离线反向传播算法进行学习，必要时可通过在线调整后件参数，以使得模型的预测精度能满足实时控制的需要。仿真和实验结果表明了该模糊辨识建模方法具有建模简单、模型精度高等优点，亦证明了该算法的有效性和优越性。     

一种带硬约束的模型预测控制算法及其应用研究

提出了一种带硬约束的模型预测控制算法,该算法采用新型性能指标,在考虑控制约束时无需矩阵在线求逆,可以大大减少计算量,且算法简单,易于工程实现。将其应用于单元机组过热汽温控制进行仿真研究,结果表明该控制算法具有优良的控制性能。     

结构自适应频谱塑形主动控制研究

针对复杂机械系统的靶向振动控制需求,提出不同频率分量幅值相位可控、任意频率可注入的自适应频谱塑形主动控制算法.首先,在传统的滤波自适应控制的结构中引入一个控制器的数字镜像模型,通过自适应算法在线更新该数字镜像模型的系数实现原控制器系数的随动修正,改善了控制系统的闭环特性,提升了控制系统的收敛性.其次,提出了广义塑形滤波...     

小线段高速加工的速度模型研究和实现

针对数控插补中离散化进给速度控制的特点，导出了在直线加减速情况下的小线段长度和轨迹形状误差对进给速度的约束条件；完善了小线段高速加工速度衔接数学模型，形成了能实际应用的工程化方法，该方法以给定的最大预处理段数为条件，根据小线段路径的具体形状和长短、速度变化的平滑性和位置误差精度的要求，求解出离散化的进给速度值。同时提出了在指令进给速度实时变化的情况下进给速度的求解方法。仿真结果表明，此数学模型及离散速度的求解方法能实现进给速度的高速衔接，从而大大提高加工效率。     

管控一体柔性装配线平衡问题研究

针对影响管控一体柔性装配线平衡因素的复杂性与多样性问题,提出一种基于实时分析工序装配柔性因子的管控策略和改进型遗传算法的优化处理方法。首先综合权衡管控一体柔性装配线不平衡的各类因素,为装配工序建立装配次数-预期时间函数与平衡模型;其次在管控决策台对平衡状态实时分析的基础上,构建了基于改进型遗传算法的优化处理模型,并给出基于动态工位分割算法和动态交叉、变异概率的算法改进步骤。     

三次多项式型微段高速加工速度规划算法研究

为满足高速数控加工的要求,提出了一种三次多项式加减速控制模型.该模型能保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击.针对连续微段的高速加工,建立了满足最大速度、最大加速度、几何运动轨迹及长度约束条件下的轨迹速度规划策略,并给出三次多项式型速度规划算法的实现流程图.试验结果表明,该算法能实现连续微段间进给速度的高速衔接,大大缩短加工时间并提高加工效率.该算法已成功应用于多坐标数控高速微细加工系统中.     

Control of line width with active nano fountain pen (ANFP) for nano manufacturing

In this paper, modeling of ANFP (active nano fountain pen) and a nano size line control system with ANFP based on fuzzy algorithm is developed. It was found that line width is affected directly with initial mass of meniscus; velocity of patterning and concentration of ink directly affect line width. The control algorithm using the result of modeling successfully shows that the speed of patterning is increased and a variation of line width is possible compared with DPN (dip pen nano lithograph) and FPN (fountain pen nano lithograph). The control of line width system with ANFP is developed by using fuzzy algorithm. Finally, it is shown that it is possible to develop an effective control of variant line width with the same speed.     

基于期望横摆角速度的视觉导航智能车辆横向控制

针对采用传统位置偏差控制方法的车道保持系统横向控制精度不高以及鲁棒性差等问题,提出一种跟踪期望横摆角速度的车辆横向控制方法。在车辆当前行驶位置和道路预瞄点之间实时规划逼近目标路径的虚拟路径,同时分析当前时刻车辆以无偏差形式沿此虚拟路径行驶时决定车辆行驶位置的横摆角速度及速度之间的关系。结合车辆道路相对位置及车身状态信息,设计期望横摆角速度生成器。基于7自由度非线性车辆动力学模型,设计滑模控制器跟踪期望横摆角速度,使得车辆稳定地跟踪目标路径。根据车道线宽度和边缘点数量统计进行边缘检测,能有效识别模糊车道边缘和抑制噪声,并通过对消失点的检测来有效去除非车道线的干扰。仿真及试验结果表明,与传统的位置偏差控制方法相比,期望横摆角速度法不仅能提高车辆横向控制的精确性且跟随偏差随车辆速度及道路曲率的变化波动范围小,具有很好的鲁棒性和自适应性。     

基于生产线优化配置的混杂系统建模与仿真

基于生产线连续和离散并存的混杂特征,提出了混杂系统的建模及其优化控制方法。研究了加工单元的混杂自动机模型（混杂基本结构）,面向生产线的混杂系统可看作若干混杂基本结构的合成,有效地避免了系统规模增长给模型造成的组合爆炸问题。在此基础上,对满足一定产量情况下最大化机器利用率的混杂优化控制方法进行了研究,提出了基于蒙特卡洛法的性能优化仿真计算方法。最后,对某有限缓冲容量串行生产线进行了数值仿真计算,仿真结果验证了该研究方法的可行性和有效性。     

时变漂角下USV直线路径跟踪控制器设计与验证

为了解决"蓝信"号无人水面艇在真实海洋环境中的直线路径跟踪的精确控制问题,在考虑到实际航行中存在时变漂角的情况下,设计并验证了一种基于LOS制导算法的无人水面艇直线路径跟踪控制方法。以"蓝信"号无人水面艇的操纵运动模型及辨识的参数为基础,将LOS制导算法与模糊自适应PID航向跟踪控制相结合,设计了一种考虑时变漂角的无人水面艇直线路径跟踪控制器,仿真结果验证了该方法的可行性。最后,通过蓝信号无人水面艇在大连海事大学凌水校区外部海域的实船实验,验证了该方法应用在实际工程中的正确性和有效性,降低了真实海洋环境下实际航迹跟踪过程中时变漂角对航迹跟踪控制精度的影响。     

电锅炉温度控制系统PID参数整定算法的改进

针对电锅炉温度控制系统常规PID控制性能欠佳的问题,提出一种PID参数整定的改进算法。先用RBF网络在线辨识温度采样信息,得到控制器所需的Jacobian信息,然后用LM算法代替传统的梯度法整定PID参数,得到改进的PID算法。通过电锅炉温度控制系统仿真分析,验证了算法的快速性、抗扰性、鲁棒性,具有较好的应用前景。     

模糊PID控制在S7-300PLC中的实现及应用

针对双容水箱的液位控制,采用模糊自适应PID串级控制方案.模糊自适应PID算法不需要建立精确模型,并保留了传统PID算法的优点,基于模糊规则在线调整PID参数.在西门子S7-300 PLC中,使用编程软件Step7中梯形图和STL语言编写程序,开发了模糊自适应PID模块.将该算法应用于双容水箱的液位控制,实验结果表明,...     

Work flow control in the flexible flow line

This research involves the development and evaluation of a part flow control model for a type of flexible manufacturing system (FMS) called a dedicated flexible flow line (FFL). In the FFL, all part types flow along the same path between successive machine groups. The specific objective of the part flow control model for the FFL is to minimize makespan for a given set of parts produced in a FFL near-term schedule, given fixed available buffer constraints. The control model developed in this research involved the repeated, real-time execution of a mathematical programming algorithm. The algorithm attempts to release the right mix of parts at the tight time to keep the FFL operating smoothly. The focus of the approach is directed toward managing WIP buffers for each machine group queue. The algorithm specifically incorporates stochastic disturbance factors such as machine failures. Through a limited number of simulation experiments, performance of the control model is shown to be superior to other parts releasing and control methods reported in the literature.