基于前馈型模糊PID的电火花主轴运动控制研究

电火花成型机主轴的驱动系统一般采用旋转电机+滚珠丝杠机构,其结构特性导致线速度、加速度及定位精度均有限.在一些极端加工条件下,可能出现排屑困难,导致无法满足超高速、超精密电火花加工需求.针对上述问题,设计了直线电机直接驱动系统,提出了一种前馈型模糊二自由度PID(two Degree Of Freedom-PID,2DOF-PID)控制器结构.建立了电机矢量控制系统的数学模型,设计了模糊2DOF-PID速度控制器.通过模糊规则实时调整2DOF-PID参数,采用该控制器的直线电机控制系统不仅能使跟踪能力和抗干扰能力同时达到最优,且能够满足主轴快速平稳的换向要求.仿真结果显示,模糊2DOF-PID速度控制器的响应速度是传统PID控制器的3.7倍;在受到外部突加扰动时,模糊2DOF-PID速度控制器的速度波动量仅为传统PID控制器的1/8,能较好适用于电火花成型加工.     

高响应直线电机控制系统的研究

在分析直线电机工作原理的基础上,建立了直线电机的数学模型。在此基础上,提出采用PC DSP的控制系统硬件结构,以及PID控制软件方法。通过仿真和实验,验证了直线电机设计的合理性以及所采用的控制方案的可行性。     

BP-PID在无线网络控制系统中的应用

为了处理无线网络的引入对控制系统带来的不确定时延干扰问题,结合PID控制器和BP神经网络的学习能力,设计了具有神经网络调节能力的综合PID控制器.该控制器首先获得无线网络控制系统的输入、输出和偏差信息,而后通过不断地调整BP神经网络的权值来对PID控制器的三个参数进行整定.当PID控制器获得整定后的参数后,会通过增量式...     

改进型相邻耦合结构的多电机比例同步控制

多电机同步控制是现代制造业中存在的核心问题之一。目前的同步控制算法大多针对多电机之间转速相同的同步系统。而某些传动系统中,为了实现一定的功能,各电机之间的转速往往需要按一定比例同步运行。针对这个问题,对相邻交叉耦合结构进行了改进,使它适用于多电机的比例同步控制。同时,针对电机参数的时变、非线性等特性,设计了模糊PID控制器,提出了一种改进型相邻交叉耦合结构模糊PID控制算法。仿真和实验对比结果表明,该控制算法收敛速度快,稳定性能高,能很好地实现多电机的比例同步控制。     

模糊免疫2DOF PID在刨花板流量控制系统中的研究与仿真

分析了常规PID和二自由度(degree-of-freedom,以下简称2DOF)PID的优缺点,针对其缺点,基于免疫反馈原理,使2DOF PID部分参数实现自整定。通过与2DOF PID方法在刨花板施胶流量控制系统中的仿真对比,验证了该方法可使系统具有更强的鲁棒性,其更适用于复杂工况。     

永磁同步直线电机（PMSLM）的模糊PID控制技术

针对所研究PMSLM,在原PID控制的基础上设计了一套能够在线修改PID参数的模糊自适应控制系统。为适应实际系统的高速度和高精度要求,专门设计了简化模糊推理机,以提高系统的实时性。文中介绍了模糊自适应PID控制系统的原理与设计方法,并且进行了仿真研究,仿真结果及实验表明该系统跟踪效果好,抗干扰能力强,具有实际应用价值。     

基于cSPACE的直线电机实时仿真控制系统研究实现

通过Matlab/Simulink设计好多种先进PID控制算法,将输入、输出接口替换为微纳科技公司自主开发的cSPACE模块,用实际直线电机系统代之以其实时模型,并与实际DSP控制器构成闭环系统,从而实现直线电机系统的实时仿真控制.串口通讯模块可以实现直线电机的启动和停止.cSPACE提供的MATLAB接口模块,通过图形方式实时观察直线电机运行的轨迹、在线修改控制器参数,实现实时有效的控制.cSPACE可自动生成并保存MATLAB数据文件,利用MATLAB直接对数据进行分析处理,便于复杂控制系统的开发.     

基于改进型粒子群PID算法线切割电极丝恒张紧力控制系统

在慢走丝线切割走丝系统中,电极丝容易受到外界干扰和自身控制系统影响下,电极丝的张紧力会发生一定程度的波动,最大波动幅值可达50%,将导致导轮之间电极丝发生较大的挠曲变形和振动,严重影响加工工件的形位精度和表面质量。对电极丝进行受力分析,介绍改进型闭环控制电极丝走丝系统,设计恒张紧力闭环控制系统,运用改进型粒子群PID算法对电极丝进行在线恒张紧力控制。实验结果表明:本次设计的控制系统,具有高精度和实时性,电极丝张紧力波动控制在5%之内,对外界冲击载荷的修正时间约为4 s,且电极丝横向振动减少接近50%。     

改进型神经网络的热负荷预测

在城市集中供暖方面,热电厂的短期热负荷预测对提高热电厂的经济效益和热能利用率十分重要。该文以山西某热电厂的供热系统的换热站作为研究对象,使用遗传算法和粒子群算法改进BP神经网络,基于热负荷相关的历史数据构建改进型神经网络的热负荷预测系统。仿真结果显示,BP神经网络预测系统的波动程度比较大,预测精度低,而改进型的神经网络算法克服了这些缺点,在历史样本数据较少的情况下,仍然保持很高的预测精度,改进后的预测系统精度较高、稳定性较强,满足工业生产需求。     

基于PID神经网络的智能车舵机控制系统研究

针对传统PID控制算法在电磁导航智能车舵机偏差处理中存在比例、积分、微分参数一经确定,不能在线调整,不具有自适应能力的缺点,提出了将PID神经元网络（ PIDNN）控制器及其算法应用到智能车的舵机控制系统中来对传统PID控制进行改进。 PIDNN控制系统不依赖智能车舵机的数学模型,能够根据控制效果在线训练和学习,调整网络连接权重值,最终使系统的目标函数达到最小来实现智能车的舵机控制。仿真测试表明,PIDNN控制系统的响应快,无超调,无静差,与传统PID控制算法相比,大大提高了智能车舵机控制系统的性能。     

Design and implementation of a 2-DOF PID compensation for magnetic levitation systems

This paper employs a 2-DOF (degree of freedom) PID controller for compensating a physical magnetic levitation system. It is shown that because of having a feedforward gain in the proposed 2-DOF PID control, the transient performance of the compensated system can be changed in a desired manner unlike the conventional 1-DOF PID control. It is also shown that for a choice of PID parameters, although the theoretical loop robustness is the same for both the compensated systems, in real-time, 2-DOF PID control may provide superior robustness if a suitable choice of the feedforward parameter is made. The results are verified through simulations and experiments.     

神经网络自适应PID在开关磁阻电机中的应用仿真

介绍了一种基于神经网络的自适应PID控制器,其运用神经网络和BP算法在线调整PID参数,并把此控制器和传统PID控制器组合成一个复合控制器应用于开关磁阻电机调速系统中.仿真结果表明,与传统的数字PID控制器相比,该复合控制器具有更好的自适应性和鲁棒性.     

线性预测模型BP神经网络PID控制算法的研究

针对经典PID控制参数整定困难和基本BP算法收敛速度慢、易陷入局部极小的缺点,提出一种基于线性预测模型BP神经网络的PID控制方法,重点阐述算法过程。最后在MATLAB软件上进行仿真,仿真结果表明该控制算法是有效的。     

基于线性预测模型的神经网络模糊PID控制

结合传统PID控制原理、神经网络技术、模糊控制技术及预测控制技术,提出了一种新型控制器结构.给出了在线调整PID参数的方法.仿真结果表明,基于线性预测模型的神经网络模糊PID控制使系统具有较好的鲁棒性.     

直线电机伺服控制仿真参数的整定

伴随着高速加工技术的飞速发展,直线电机的应用越来越普遍,直线电机的控制也成为近年来研究的热点。文章采用遗传算法来初步整定直线电机的控制参数,为进一步的控制研究提供了一个简单快捷的参数选取思路。     

气动柔性五自由度手指的神经网络控制

基于气动柔性弯曲关节和球关节,设计了仿人类大拇指的五自由度气动柔性手指,通过对手指运动的分析,建立了手指控制模型。根据BP神经网络算法对手指进行控制,通过位置控制网络层计算驱动气压,并作为下层网络的输入,驱动器控制网络层控制数字比例阀的输入电压来控制手指的驱动气压,实现对手指的控制。系统仿真和实验结果表明,该算法能很好地实现手指运动的精确控制。     

神经网络PID控制器在高精度空调系统中的应用

针对中央空调系统被控对象具有大滞后、慢时变、非线性特点及不确定干扰因素多的实际情况，将具有自学习、自适应功能的神经网络PID控制器应用于高精度空调系统中，通过MATLAB环境下的计算机仿真．证明了其在高精度空调控制中的实用性和有效性。     

一种高响应数模混合式直线伺服系统

为了满足短行程高速往复直线运动中高精度、快响应的要求，提出了一种基于DSP和直线电机的高口向应数模混合式直线伺服系统。分析了直流直线电机的数学模型和控制系统，给出了位置闭环复合控制器的设计，实验结果表明伺服系统的性能达到了设计要求。     

开放式数控磨削加工系统中直线电机的应用研究

对高速、超精密加工来说，传统的进给系统已难以满足要求。近年来，直线电机作为一种新型直接驱动进给装置得到广泛应用。简单介绍了直线电机的基本原理，并利用开放式控制器PMAC(Programmable Muhi—Axis Controller)集成了一套磨削加工系统，在利用PID 前馈控制法对直线电机控制性能研究的基础上，实现了直线电机的微量往复进给运动，为推动直线电机及PMAC在高速高精度数控机床中的应用打下了基础。