基于根轨迹的单相逆变器PID控制器设计

如果PID控制器参数设计不良,控制器不能发挥优良调节作用,使逆变器单环控制系统不能实现理想的性能.结合传统控制理论,提出了一种基于根轨迹配置的单向逆变器的PID参数设计方法.该方法与一般的PID参数设计方法相比,具有简单快捷、直观实用等优点.仿真和实验结果有效地验证了理论分析.     

基于神经网络的PID控制方法在矿井提升机中的应用

通过对矿井提升机的控制策略进行研究,达到提高提升机控制系统的性能,使其运行安全、可靠,满足煤矿安全生产的要求。在分析非线性PID控制系统理论基础上,采用基于神经网络算法改进非线性PID控制方法,实现减小系统的超调、提高稳定性等运行指标。并使用仿真工具MATLAB进行了数字仿真,证实了基于神经网络非线性PID控制方法在矿井提升机控制系统中的效果。     

数控机床进给伺服系统模糊自适应PID仿真

针对传统的PID控制策略不能满足数控进给伺服系统的对控制性能要求。结合模糊控制理论,在传统PID控制基础上设计出一种基于模糊决策的模糊自适应PID控制器。运用模糊控制理论,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。     

快速上浮脱险加压控制策略研究及实现

为解决大深度快速上浮脱险压力曲线控制问题,设计了一种基于模糊自适应PID控制算法的模拟脱险试验装置气加压系统。对快速加压系统进行了理论分析,采用AMESim+Simulink联合仿真平台进行数字建模。分析了不同控制策略、气动调节阀延迟、阀芯特性和压力测量误差对加压系统控制效果的影响。运用模糊自适应PID控制策略提高了控制系统的动态响应速度、控制精度和鲁棒性,并保持系统的稳定性。计算机仿真试验和模拟脱险装置实物验证试验结果证实了该控制策略的可行性和有效性。     

基于转速的磁轴承柔性转子系统模糊控制策略研究

建立了五自由度磁悬浮轴承柔性转子试验系统,利用Matlab工具箱对比分析了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335 DSP的数字控制器硬件电路,在模糊自调整PID控制策略的基础上引入转速量,在不同转速区段采用不同的模糊自调整因子,以满足转子在各转速区段对支承特性的不同要求,编写了相应的软件,完成了系统的高速旋转试验。仿真和试验结果均表明,采用基于转速的模糊自调整控制策略,可以改善磁悬浮轴承柔性转子系统的动态性能。     

(准)Z源逆变器直流链电压直接控制策略

本文提出了一种直接控制阻抗源逆变器(Z源逆变器和准Z源逆变器)直流链电压最大值的PID控制器,该控制器可以使逆变器的输出电压具有优越的瞬态性能,提高抗干扰能力,包括对输入电压纹波和负载电流的变化产生的干扰。对输入电压骤降有良好的承受(ridethrough)能力。提出了一种改进的直流链电压最大值检测方法,构成直接控制器。简化了控制器的设计,提高了瞬态响应,并减少了开关管的电压应力。本文提出的这种控制策略在10kW的样机上进行了验证。实验得出的结果与理论分析结果相一致。     

基于模糊PID集中供热燃气锅炉控制系统的设计

为进一步提升燃气锅炉集中控制系统的精度、稳定性和自动化水平，在对燃气锅炉供热循环水系统原理分析的基础上，完成了锅炉燃气供热控制系统的总体设计；重点完成了燃气锅炉控制系统的硬件选型和模糊PID控制策略的设计；并对比了模糊PID控制策略和PID控制策略控制效果，证明选用模糊PID控制策略具有更好的动态性能。     

双马达回转同步驱动系统建模与控制研究

针对双液压马达回转高性能同步驱动问题,引入无阻尼行星系齿轮传动弹性动力学理论,基于双液压马达回转运动特性建立了系统非线性动力学模型;针对回转系统跟踪性能和同步性能要求,引入迭代学习控制算法(ILC),提出了结合离散化PID控制器结构的IL-PID同步控制策略。该控制策略基于“等同式”同步控制原理,在各单通道内部采用独立的离散化PID控制实现系统跟踪性能,在多通道间采用基于闭环D型学习律的IL控制实现系统同步性能。在五自由度液压伺服机械手上的实际应用结果表明,该控制策略相比于传统的PID控制具有较好的跟踪性能和同步驱动性能。     

智能汽车路径跟踪混合控制策略研究

针对传统单一控制算法无法有效协调智能汽车不同转向工况下横向控制性能要求的问题,根据智能汽车在高速和低速转向工况下呈现出的系统特性差异,设计了一种基于PID控制和模型预测控制的智能汽车路径跟踪混合控制策略。该控制策略在低速模式下采用PID控制,在高速模式下则采用模型预测控制,通过车辆速度确定路径跟踪控制模式,进而设计带稳定监督的控制模式切换机制,实现了横向控制系统的平滑切换。基于Carsim和MATLAB/Simulink仿真平台对所设计的智能汽车路径跟踪混合控制策略进行了仿真验证,在此基础上,进一步完成了实车试验。仿真和实车试验结果表明,所设计的混合控制策略能够保证智能汽车不同速度下的路径跟踪性能,具有较好的跟踪精度、实时性和车辆行驶稳定性。     

基于电液比例阀的模糊智能PID控制系统的研究

以多功能路面清雪车电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,针对被控对象非线性和时变性的特点,应用模糊理论提出模糊PID控制策略,设计了模糊智能PID控制器,并将其与常规PID控制、模糊控制等控制策略进行比较论证、仿真分析和试验研究.计算机仿真和实验研究结果表明:与常规PID控制、模糊控制等控制策略相比,模糊智能PID控制具有实时性好、响应速度快、超调小的特点,较好地满足了系统控制要求.     

基于模糊控制的混合臂高空作业车工作斗调平控制系统研究

为使混合臂高空作业车在全举升空间实现工作斗的调平,结合混合臂高空作业车结构及作业特点,提出基于模糊控制的混合臂高空作业车工作斗调平控制系统方案,并设计出模糊PID控制器。采用Simulink软件建立基于混合臂高空作业车工作斗调平控制系统的模糊PID控制系统仿真模型,分析了采用常规PID控制策略与采用模糊PID控制策略的调平控制系统特性。研究结果表明:模糊PID控制在稳定性、快速性及精确性方面优于常规PID控制,确保了全举升空间范围内的控制系统性能,为混合臂高空作业车工作斗的调平提供了一种有效的方法。     

基于电液比例阀的模糊智能PID控制系统的研究

以多功能路面清雪车电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象，针对被控对象非线性和时变性的特点，应用模糊理论提出模糊PID控制策略，设计了模糊智能PID控制器，并将其与常规PID控制、模糊控制等控制策略进行比较论证、仿真分析和试验研究。计算机仿真和实验研究结果表明：与常规PID控制、模糊控制等控制策略相比，模糊智能PID控制具有实时性好、响应速度快、超调小的特点，较好地满足了系统控制要求。     

汽车主动悬架的模糊PID控制策略

根据1/4车辆主动悬架模型,结合模糊控制理论和PID(比例-积分-微分)控制理论,建立了主动悬架的模糊PID联合控制器,并应用Matlab/Simulink进行了仿真分析.仿真结果表明,设计的模糊PID控制策略比单一模型的控制策略更能满足设计目标,车辆的舒适性得到了明显改善.     

基于神经网络PID的直流电机速度控制策略研究

以无刷直流电机为研究对象,对控制系统进行合理设计,保证电机稳定运行,减少运行过程中产生的噪音。同时对神经网络PID在无刷直流电机速度控制中应用情况进行仿真研究,对控制算法进行计算,并对普通PID控制策略与神经网络PID控制策略进行对比,最终得知神经网络PID控制策略比普通PID控制性能更好。     

面向打磨力控制的电磁柔顺单元控制策略仿真分析

针对工业生产中的打磨工艺,基于电磁柔顺单元进行多种控制策略的设计与仿真分析;首先基于电磁柔顺单元系统模型以及相关性能系数,设计并进行控制系统开环特性仿真。通过对电磁柔顺单元输入确定变形量以及直流电压,观察柔顺单元的线圈电流以及输出力变化。然后针对电磁柔顺单元的环境不确定性以及电磁干扰等现象,建立电磁柔顺单元的自适应控制策略进行补偿;分别设计增量式PID控制策略,BP神经网络PID控制策略以及模糊PID控制策略并分别基于MATLAB中的Simulink模块进行仿真分析,得出三种策略的控制系统的指标参数。通过分析调整时间,稳态误差以及超调量等指标,确定最优控制策略;仿真结果表明,模糊PID控制策略在电磁柔顺单元上具有最优控制效果。     

有效容错控制及其在电液伺服同步系统中的应用

针对电液伺服系统的同步控制问题,提出了一种基于系统运行状态诊断、交叉耦合PID控制和定量反馈鲁棒控制理论的有效容错控制策略。该控制策略首先实时监测双缸驱动过程中的同步误差,然后根据需要切换适用于"正常"系统的交叉耦合PID控制策略和适用于"异常"系统的鲁棒控制策略,从而使系统达到动态特性和鲁棒性能要求。双缸同步驱动行车的实际应用表明,该控制策略具有较好的同步控制性能,可以较好地解决电液伺服系统同步控制问题。     

飞轮电池模糊控制策略研究

针对飞轮电池工作转速高、越过临界转速时转子振动大以及系统的非线性和控制参数不确定性等特点,开发了模糊自调整PID控制策略,实现了控制参数的在线调整。运用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制规则,运用Simulink实现了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略仿真,分析对比了两种控制策略对系统动态性能的影响。在Quartus II平台搭建了模糊PID控制模块,利用EP4CE22 FPGA控制板在飞轮电池试验台上实现了飞轮转子的稳定运行。仿真和试验结果均表明,模糊自调整PID控制对转子的振动具有较好的抑制作用,提高了飞轮系统的动态性能。     

基于Lagrange方程的3RPS/UPS冗余驱动并联机构柔顺控制

并联机构增加冗余驱动支链可提高其力学和运动学性能,但增加了其控制复杂程度。为实现冗余驱动并联机构的有效控制,推导了3RPS/UPS冗余驱动并联机构各支链的运动协调性方程。基于虚功原理,推导了3RPS并联机构Lagrange动力学方程,由此建立了机构的鲁棒性轨迹跟踪控制模型。确立了冗余驱动支链的动力学方程,由此建立其目标阻抗控制模型。采用模糊PID控制策略对冗余驱动支链目标阻抗模型进行实时内力跟踪,保证支链的内力控制在合理范围之内,实现了对冗余驱动并联机构的柔顺性控制。通过仿真分析验证了控制策略的有效性。     

基于模糊-PID控制策略的变频恒压供水系统的仿真研究

针对恒压供水系统普遍存在的惯性大、非线性、随机性及纯滞后性的特点,设计了一种基于模糊 -PID控制策略的变频恒压供水系统。硬件部分介绍了系统的结构及组成,软件设计部分首先构建系统数学模型,研究了PID控制与模糊控制理论,并最终将模糊 -PID控制策略用于对系统的控制,同时兼具传统PID控制精度高及模糊控制动态响应特性好的优点。最后用MATLAB进行仿真的结果表明:模糊 -PID控制器能够使系统的动态、稳态性能优化,具有一定的应用前景。     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。