基于解耦的工业机器人模糊PID抑振研究

该文针对工业机器人在定位过程中由于关节柔性产生的振动抑制问题,对六自由度的工业机器人进行研究,提出了基于解耦的柔性关节模糊PID抑振控制算法。首先,建立了工业机器人系统的动力学模型;然后,根据连杆之间的耦合关系设计了变参数模糊控制器,降低各连杆之间的耦合程度,并在解耦的基础上加入模糊PID控制器,对解耦后的各个关节进一步抑振;最后,通过Simulink仿真验证该算法的有效性。研究结果表明,变参数模糊解耦比定参数模糊解耦的效果更好,解耦之后的转台、大臂和小臂之间可以近似看成线性系统,再进行模糊PID控制,其抑振的效果相比传统PID控制器来说更为理想。     

基于粒子群算法的PID神经网络解耦控制

基于粒子群的优化算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点以及PID神经网络的自调节和自适应特性,设计了具有PID结构的多变量自适应神经网络控制器。该算法采用粒子群算法优化PID神经网络初始权值,并将优化后的最优初始权值控制非线性耦合系统。系统仿真结果表明,粒子群优化后的PID神经网络控制器具有逼近控制目标更快、响应时间较短的显著优点。该控制策略可在大范围内克服系统的非线性和强耦合问题,具有一定的理论研究价值和工程实用价值。     

基于PID神经网络的滑翔增程制导炮弹解耦控制系统设计

针对低速旋转的滑翔增程制导炮弹存在的俯仰和偏航通道控制耦合性问题,阐述利用基于PID神经网络进行双通道解耦控制设计。首先描述滑翔增程炮弹动力学模型,基于对该模型的分析基础上提出PID神经网络的结构和计算方法,并采用增加动量项的权值修正和自适应可变学习率对其进行改进。在此基础上,通过粒子群优化算法对网络的初始权值进行优化...     

模糊自调整PID的精馏塔参考模型解耦控制研究

一个现代化的化工企业,精馏塔生产装置种类和数目为数众多,生产目的也多种多样。精馏塔控制方法的改良可以引起显著经济效益的变化,同时可以使生产过程更加节能环保,因此,化工企业存在着精馏过程控制算法的改良问题。精馏过程约占工业总能耗的1/3,其节能控制潜力很大。精馏塔温度控制系统是典型的多输入多输出耦合系统。针对多输入多输出耦合系统,为使其解耦控制与主回路控制达到相互独立,本文在分析与总结模糊逻辑、PID控制等优点的基础上,设计了一种参数自调整模糊PID控制器,并将其与多变量参考模型解耦控制方法结合,实现了精馏塔温度控制系统的解耦控制。参考模型回路由控制器和被控对象的模型两部分组成。模糊PID解耦控制器的引入,使控制与解耦功能分别由2个不同的控制器独立完成,最后将该算法应用于化工精馏塔温度控制模型中。由仿真结果可知,本文方法可以使实际输出结果很好的跟踪目标结果,从仿真图可得出,该方法可以较好的实现动态和静态解耦,解耦控制效果比较理想。进而可以将该方法用于实际的化工生产过程中,具有一定的实用价值。     

基于模糊PID控制的列车主动悬架振动控制研究

为了研究高速列车主动悬架系统横向振动控制,将研究对象简化为二自由度1/4车悬挂模型,研究了高速列车车体的横移、侧滚为变量的列车悬挂控制系统,采用德国轨道谱作为列车的激励拟合。算法控制器选择方面,在PID控制和模糊控制的基础上,建立模糊PID控制,并建立了基于模糊PID控制的高速列车主动悬架横向振动控制系统,通过MATLAB仿真生成关系曲线,验证了模糊PID控制算法具有更好的控制效果。     

多变量系统模糊解耦自适应控制

对象模型难以确定的系统，采用经典控制方法难以实现解耦控制，作者应用模糊控制理论，研究了一种无需对象模型的模糊解耦自适应控制方法。本文介绍了这一方法，导出实现模糊解耦自适应控制的充要条件，并给出了仿真结果。     

模糊PID算法在婴儿培养箱解耦控制中的应用

婴儿培养箱温湿度控制系统存在较强的温湿度耦合关系是其产生时变性、滞后性的关键因素.本文采用前馈解耦的模糊比例—积分—微分(PID)控制方法,首先辨识得到温湿度双回路系统的系统模型,然后在控制系统中加入前馈解耦控制器,使原本相互耦合的温度、湿度变量等效为两个独立的温湿度控制子系统,最后在解耦回路中引入模糊PID控制机理,...     

基于BP神经网络的多变量PID解耦控制

基于神经网络的智能PID控制策略，以经典的PID控制理论为基础，并通过具有多变量解耦控制自学习功能的神经网络参数整定来实现。本文给出了网络的结构和算法，示出了一组二元变量强耦合时变系统的实时仿真结果。通过计算机仿真证明，基于神经网络的PID控制具有良好的自学习和自适应解耦控制能力。该系统融解耦器和控制器于一体，易于实现，适用于非线性多变量系统的解耦控制。它使解耦后的系统具有较好的动态和静态性能，特别是当根据BP控制规律确定了网络连接权系数的初值时，还能使系统参数快速收敛。     

改进粒子群算法的PID神经网络解耦控制

综合减摇控制系统存在非线性、多变量、强耦合等因素,会导致减摇系统达不到最佳控制状态。利用粒子群算法具有对整个空间进行高效搜索以及PID神经网络的自适应特点,提出一种改进粒子群算法,以解决粒子群算法中存在算法精度不高、粒子易陷入局部极小值等问题,并提高PID神经网络训练速度和训练精度,便于参数寻优。仿真结果表明,改进的粒子群算法具有一定优越性,将其运用到综合减摇控制系统解耦控制器设计中,能够有效地减小船舶横摇,达到较好的控制效果。     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.     

船舶动力定位手柄操作模式PID解耦控制

针对船舶动力定位手柄操作模式表现出的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出了一种增量式PID解耦控制方法。考虑横荡速度与艏摇角速度之间的耦合问题,采用前馈补偿解耦法对船舶的动力学模型进行解耦;根据解耦后的船舶动力学模型,采用增量式PID控制算法分别对纵荡速度、横荡速度和艏摇角3个自由度设计相应的控制器。仿真结果表明,该控制器跟踪快、实时性较好、鲁棒性强,可以满足工程应用的要求。     

强制循环蒸发系统的非线性自适应解耦PID控制

本文结合现场的实际过程数据,首先应用能量平衡建立了强制循环蒸发过程的动态模型.针对该过程的多变量、非线性以及强耦合特性,在常规增量式PID控制器的基础上提出基于神经网络与多模型切换的非线性自适应解耦PID控制策略.该控制器是由线性自适应解耦PID控制器和基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器以及切换机构组成.其中线性自适应解耦PID控制器可以保证系统的稳定,而基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器则可以有效地提高系统的性能.上述过程的PID参数是通过广义预测的方法得到,最后通过仿真表明,上述控制方法不仅消除了回路间的耦合,在稳定生产的同时提高了蒸发的效率.     

基于模糊PID控制的温室控制系统

温室控制对象存在的大滞后、大惯性等属性,使传统控制方法的控制效果不甚理想。针对这个问题,在温室控制系统中,引入模糊PID控制方法。该方法能使温室温度控制系统根据季节的交替,时令的变化,实现优化控制,为农作物的生长发育提供合适的温度环境。在Matlab环境下,利用模糊PID控制方法和常规PID控制方法进行计算机仿真控制实验,分析实验结果表明：模糊PID控制方法可以提高温室控制系统的自适应性和鲁棒性,抑制大惯性产生的温度失调等副作用,获得满意的控制效果,同时也节约能源、提高了经济效益。     

多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制

某钢铁企业多座不对称焦炉具有容量不同、管道布局不同等特点, 使得基于传统解耦控制方法的集气管压力控制效果欠佳. 为此本文提出了一种多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制方法. 从降低解耦控制器输入维数的角度出发, 采用动态耦合度方法可以实时确定多座不对称焦炉集气管的耦合关系; 并采用模糊解耦控制器对动态耦合度分析后的集气管压力进行实时解耦控制, 该方法从理论意义上证明了模糊控制的解耦原理, 实现了焦炉集气管压力的解耦. 对于具有不对称特性的被控对象提供了一定的理论和实际应用价值.     

模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC：Adaptive Cruise Control)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab／Simulink建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。     

Fuzzy control of multivariable nonlinear servomechanisms withexplicit decoupling scheme

This paper deals with the problem of controlling multivariable nonlinear servomechanisms by means of fuzzy approaches. A specific system under consideration is a passive nonlinear line-of-sight (LOS) stabilization system with strong interactions between two channels. By using the concept of decentralized control, a control structure is developed that is composed of two control loops, each of which is associated with a single-variable fuzzy controller and a decoupling unit. A simplified fuzzy control algorithm is used to implement the fuzzy controller. We propose two novel approaches to designing the decoupling units. The first one is based on the theory of fuzzy reasoning whereas the second scheme relies on the principle of adaptation. Extensive simulation studies on the LOS system have demonstrated the feasibility and effectiveness of the proposed approach     

基于给定系统的模糊PID控制

在借鉴传统PID控制应用于单片机的方法的基础上,引进了模糊规则的调用方式。根据偏差绝对值和偏差变化绝对值的改变,调节PID参数,最后进行Matlab仿真。经过对没有加入PID控制、加入传统PID控制与加入模糊PID动态性能的差异比较,验证被控系统的动态性能得到明显的改善。     

老化箱的模糊PID控制

对电子产品进行老化测试时,老化测试箱的温度控制效果至关重要。为了改善老化测试箱的温度控制,介绍了温度测试箱的系统结构,随后介绍了PID和模糊控制,最后对系统进行模糊PID控制的仿真。仿真系统采用模糊控制算法对温度进行控制,实现了很好的控制,达到了满意的控制效果。仿真结果表明,模糊控制方法提高了控制的实时性、稳定性和精确度,对于工程实际应用具有较强的借鉴意义。     

模糊控制和传统PID控制的仿真研究

本文运用模糊控制与PID控制分别对同一受控对象进行控制。通过MATULB仿真。表明了模糊控制与传统的PID控制相比明显地改善了控制系统的动态性能。