全方位移动平台模糊滑模轨迹跟踪控制

以麦克纳姆(Mecanum)轮型全方位移动平台为研究对象,建立了运动学和动力学模型。针对全方位轮的滑移和平台的重心偏移等非线性和不确定因素对运动的影响,通过多体动力学软件RecurDyn,构建了包含各种影响因素的虚拟样机模型。采用基于等效控制的模糊滑模控制器,通过模糊切换增益减轻了输出抖振。对比模糊滑模控制和PD控制的仿真结果,表明该方法具有良好的轨迹跟踪效果,为实际全方位移动平台的运动控制提供了有效的研究方法。     

基于模糊自适应PID控制的压水堆负荷跟踪

随着电网中核电装机比例的增加,核电机组必须要进行负荷跟踪。用压水堆堆芯的非线性模型,取代常用的局部线性化模型,并考虑了堆芯功率变化引起的物理和热工参数的变化,基于该模型设计了模糊自适应比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器、模糊控制器、PID控制器3种方法跟踪堆芯功率,仿真及比较分析表明,模糊自适应PID控制器,不但具有良好的动态性能,还具有更高的稳态精度。以模糊自适应PID控制为例,对负荷跟踪过程中反应堆芯内的物理过程进行了分析,结果表明,温度效应和中毒效应的负反馈,会阻碍功率跟踪的进行。     

基于模糊PID控制的光伏电池最大功率跟踪控制

正光伏电池最大功率跟踪控制设计是保证应用于冶金行业的光伏电机在超宽带变频作用下高效运转的关键技术。传统的控制算法采用反电势转子超导永磁控制算法,导致电机转动惯量出现抖振和脉动,同步跟踪控制性能较差。提出一种基于模糊PID控制的Boost变换器光伏电池最大功率跟踪控制算法,设计了基于Boot变换器的光伏电池控制系统,进     

基于模糊PID控制的超声电源频率跟踪设计

超声波电源系统是一种工作在谐振频率将电能转化为超声能的装置,其核心就是频率跟踪控制和功率调节控制.但换能器的温度、刚度变化都会引起谐振频率漂移现象,它不仅会降低系统工作效率,还会损坏电路元器件.为了解决此问题,提出了一种基于FPGA的谐振自动跟踪策略,将快速傅里叶变换(FFT)算法与模糊比例积分微分(PID)控制算法相结合,能够快速捕捉到系统的最佳工作频率.首先,将采样得到的电压、电流时域信号经过FFT算法处理后转换为频域信号,得到其相位信息.然后将相位差和输出功率作为模糊PID控制器的输入来实现谐振自动跟踪.此外,还设计了一种连续可调阻抗匹配网络,根据采样反馈信号设定阻抗网络匹配的参数.最后,搭建实验平台验证了所提控制策略的有效性和准确性.     

基于Backstepping时变反馈和PID控制的移动机器人实时轨迹跟踪控制

根据机器人的运动学模型，采用分层控制的思想将移动机器人的轨迹跟踪控制分为两部分：轨迹跟踪控制器和机器人速度PID控制器。基于Backstepping时变状态反馈方法和Lyapunov理论，引入具有双曲正切特性的虚拟反馈量，提出一种移动机器人全局轨迹跟踪算法：采用PID速度控制器以满足机器人驱动电机实时调速要求。考虑到机器人的动力学约束，引入受限策略以保证其运动平滑。在基于DSP的两轮驱动移动机器人上对算法进行了实时轨迹跟踪试验，取得了满意的控制效果。     

基于模糊自适应不确定性机械臂的轨迹跟踪控制

针对一类不确定性机械臂的轨迹跟踪问题,提出了一种计算力矩加模糊补偿器的控制方案,计算力矩用来控制系统的标称部分,模糊补偿器用来控制系统的不确定部分,模糊补偿器的参数基于Lynapunov稳定性理论自适应调节,整个控制器保证了闭环系统的渐近稳定。在二自由度机械臂上的仿真验证了本文算法的有效性。     

不确定机器人的间接模糊自适应轨迹跟踪控制

针对不确定的机器人系统轨迹跟踪控制问题,依据自适应模糊控制算法和H∞控制理论,提出了一种间接模糊自适应控制方法。该方法将自适应模糊控制和H∞控制理论相结合,用稹糊逻辑系统直接为机器人建模,不需对机器人的数学模型进行转换,并结合H∞控制理论,将建模误差和外部干扰衰减到预先规定的指标。基于Lyapunov方法,给出了学习自适应率,H∞跟踪特性的证明。对二自由度机器人的仿真结果表明了所提出的控制算法有效性。     

基于自适应模糊滑模控制的机器人轨迹跟踪算法

针对控制参数的不确定性以及存在未知外部扰动情况下移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种基于光滑非线性饱和函数的自适应模糊滑模轨迹跟踪控制算法。通过建立不确定非线性移动机器人运动控制模型,利用自适应模糊逻辑系统构建自适应模糊滑模控制器。为了增强轨迹跟踪控制算法对随机不确定外部扰动适应能力的同时削弱滑模控制算法中的输入抖振现象,利用有界输入有界输出(BIBO)稳定的方法,通过带有自适应调节算法的模糊系统对滑模控制律中非线性函数项进行自适应逼近,并设计了模糊系统中可调参数的自适应控制律,保证了控制系统的稳定与收敛。实验结果表明,所设计的控制器对系统参数不确定性和外界扰动均具有较强的轨迹跟踪性能和鲁棒性。与传统的滑模控制算法相比,该算法不仅能有效减小输入抖振而且轨迹跟踪控制精度提高了18.89%。     

基于模糊PID控制的最大功率点跟踪技术研究

在全新的太阳能电池数学物理模型基础上,对最大功率点跟踪(MPPT)技术进行了研究。针对扰动观察法后期容易出现的功率振荡现象,将模糊PID控制用于跟踪最大功率点,并在MATLAB上搭建仿真电路,通过比较这两种方法的仿真结果,得出了模糊PID控制方法的精确性。当光照强度变化时,通过观察仿真结果可知,模糊PID控制方法能快速和精确的跟踪到最大功率点。     

基于模糊PID控制的最大功率点跟踪技术研究

在全新的太阳能电池数学物理模型基础上,对最大功率点跟踪(MPPT)技术进行研究.针对扰动观察法后期容易出现的功率振荡现象,用模糊PID控制法跟踪最大功率点,并在Matlab上搭建仿真电路,通过比较两种方法的仿真结果证明了模糊PID控制方法的精确性.仿真实验结果表明,当光照强度变化时,用模糊PID控制方法能快速、精确地跟踪到最大功率点.     

基于模糊理论与常规PID控制的模糊PID控制方法研究

模糊控制与PID控制是工业控制中两种常用的控制方法,然而,随着工业控制系统的复杂程度及对控制精度要求的日益提高,单一的模糊控制或PID控制已无法适应并满足控制系统对复杂程度和控制精度的要求。通过深入分析模糊控制和PID控制的各自优势及不足,提出将模糊控制与PID控制相结合的模糊PID控制方法,仿真实例表明,模糊PID控制方法能有效减小系统的超调量,提高系统的响应速度,缩短系统的调节时间,大大增强了控制系统的动态性能。     

基于自适应模糊PID控制的最大功率点跟踪技术研究

通过对光伏电池数学模型和输出特性的研究,针对传统扰动观察法在跟踪后期易产生功率振荡的现象,提出一种自适应模糊PID控制的最大功率点跟踪方法。论述了该方法的跟踪原理、控制器的结构和参数的确定,并通过Matlab/Simulink平台建立了以占空比步长为直接控制量的最大功率点跟踪模型。试验结果表明,该控制方法能迅速感知外界环境变化,并能快速准确地跟踪到最大功率点,且在最大功率点附近不会产生功率振荡的现象,有效地提高了光伏电池的发电效率,实现了快速性和精确性的兼备,是一种较为理想的跟踪方法。     

轮式移动机器人全局轨迹跟踪控制

采用级联-反演方法进行轨迹跟踪控制器设计,将轨迹跟踪误差投影到轮式移动机器人的误差坐标系中,获得轨迹跟踪误差的动态模型。同时,将系统分解为位置跟踪和航向角跟踪两个级联系统,利用反演方法获得系统全局一致渐近稳定跟踪控制器,并基于级联系统理论证明了轨迹跟踪的全局一致渐近稳定性。仿真结果表明,初始跟踪误差很快收敛于零,轨迹跟踪效果良好,闭环系统具有良好的动态性能和全局稳定性,适用于轮式移动机器人的全局轨迹跟踪控制。     

扭矩输入有界的机器人模糊PD轨迹跟踪

针对轨迹跟踪控制中机器人关节驱动器输出扭矩受限的问题,提出一种基于模糊自适应PD的输入有界轨迹跟踪控制算法。不同于以往的控制策略,该算法在控制律中引入具有饱和特性的改进反正切函数,以确保扭矩控制输入的有界性,并结合模糊自适应原理实现PD增益的在线自整定,以改善系统的动态特性。通过对位置跟踪误差进行线性滤波得到速度跟踪误差替代信号,使得整个系统的闭环控制仅需位置输出反馈。利用奇异摄动理论对系统进行了稳定性分析,证明在一定约束下的PD增益自整定过程中,仍能保证系统稳定。仿真和比较结果表明,该算法能够在严格保证控制输入有界的前提下,减小超调量,缩短系统调整时间,具有更优的轨迹跟踪性能。     

全方位移动机器人模糊自适应PID控制

针对全方位移动机器人,结合PID和模糊控制两者的优点,提出了一种模糊自适应PID(FAPID)的控制方法。对模糊自适应PID控制算法进行了理论分析,基于Matlab建立了全方位移动机器人的简化仿真模型。仿真研究表明,采用模糊自适应PID控制方法,系统的调节时间缩短,响应速度加快,抗干扰能力和适应参数变化的能力要优于常规的PID控制。     

Buck变换器的数字模糊PID控制

由Buck电路的状态空间平均法，可得到其电压控制下的动态小信号模型，并应用PID实现其精确控制。为提高控制精度和抗干扰能力，用模糊控制对PID参数进行实时整定，给出了仿真与实验结果及结论。     

基于模糊PID控制的温控系统设计

渗碳炉是一个非线性、时变和分布参数的系统,用精确的数学模型表示其特性较为困难,将带有自整定功能的模糊控制算法引入传统的渗碳炉温度控制系统,从而构成了智能模糊控制系统。针对带有自整定功能的模糊控制比例积分微分(PID)算法的计算参数多,一般低速CPU不能实时处理的情况,采用S3C44BOXCPU芯片解决。详细介绍了系统的硬件组成及结构,系统软件设计采用面向对象程序,给出了主控制模块的设计流程。实验证明,在自适应模糊PID算法的控制下该系统的稳态精度可达到±1℃以内。     

模糊PID控制在液位控制中的应用

本文将模糊PID控制应用到了液位控制系统中。设计了模糊PID控制器，在利用Matlab仿真软件进行了仿真研究的基础上，搭建了一个实用的单片机硬件实现平台。现场实验数据表明，液位系统控制性能大大改进了。     

基于模糊PID控制的望远镜伺服控制系统

为了满足某种望远镜传递函数时变、速度精度要求高、位置定点时间长的控制要求,在分析经典PID的基础上,提出了一种模糊控制方案。通过构造模糊控制规则,模糊PID控制器能够根据误差和误差变化对控制器的比例、积分增益进行实时的调整。针对某望远镜模型,仿真验证了模糊PID控制与经典PID的控制性能,并在该望远镜上实验验证了速度控制及位置定点实验,速度为138.8°/s时最大稳态误差为0.4°/s,位置定点最大误差为0.0002°。仿真结果和实验结果均表明:模糊PID控制能满足该望远镜的观测要求。     

基于模糊自适应PID控制的永磁同步电机控制

本文介绍了一种基于模糊自适应PI控制的永磁同步电机控制策略,结合模糊控制和PI调节的优点,对PI参数在线自动整定,增强PI控制器对非线性、时变性系统的调节控制性能。实验结果表明,此调速系统响应快、超调小、稳定性强,并具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力。