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.     

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。     

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...     

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。     

基于改进型LeNet-5的工业机器人工件自动识别研究

针对机器人关节工件组装生产过程中,工件种类多、产量大、人工分拣与装配耗时费力等问题,在经典LeNet-5模型基础上,提出一种改进型LeNet-5网络,该网络输入图像的大小修改为32×32,卷积层增加至4层,激励函数改用Leaky ReLU以防止过拟合.同时,将改进型LeNet-5与经典LeNet-5、GoogLeNet...     

基于改进粒子群算法的神经网络PID控制研究

BP神经网络PID控制是利用BP神经网络的自学习和逼近任意非线性函数功能,对PID控制器的三个参数进行在线整定,但网络初始权值的选取困难.采用改进的PSO算法优化BP神经网络的初始权值,并对基于PAO算法的BP神经网络PID控制进行仿真实验.仿真结果表明,PSO算法使得网络初始权值的选取比较快速,系统的性能有所提高.     

基于综合控制的多轴车辆电控液压转向系统

针对某8×2重型货车,建立了阀控缸的二自由度多轴车辆转向动力学模型。使用门限阈值控制及基于RBF神经网络的PID在线整定控制方法,以操纵稳定性和轮胎磨损最优为控制目标,在MATLAB/Simulink中进行仿真,得到了20km/h和50km/h时横摆角速度、质心侧偏角、侧向加速度在第一轴转角阶跃输入下的时域响应,并进行了bode图的频域分析。同时对比了开环控制、PID控制、RBF神经网络整定PID控制下,第三轴转角在行驶及原地转向时的阶跃时域响应。仿真结果表明,车辆具有较好的操纵稳定性和轮胎抗磨性。     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法研究

针对常规PID控制器不能在线修正参数以及模糊规则和率属函数对专家经验的依赖性,提出了神经网络模糊自适应PID控制器,从而综合了传统PID控制、模糊控制、神经网络控制的优点,使其具有PID控制的广泛适用性和神经网络的自适应和自学习能力,同时又具备模糊控制的非线性控制作用;仿真实验可知该控制器具有更快的响应和更好的平稳性.     

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。     

无舵机转向系统原理分析与控制研究

针对现有研究中无舵机转向仍处于一个尚未开发的阶段,分析了无舵机转向的原理,并推导了无舵机转向的转向角计算公式。设计了无舵机转向的控制系统,利用模糊PID控制中对偏差的智能化处理,引入智能分段控制概念,根据实际转角与目标转角的差值的大小,改变PID中的控制参数,以自动适应调整转速控制的响应速度等一系列特点,控制电机的转速输出以调节转向角。利用Matlab/Simulink建立了控制系统仿真模型进行了仿真分析,并在实物平板代步车中加以实验验证。     

基于状态反馈的四轮转向汽车最优控制研究

针对四轮转向汽车传统模糊PID控制算法控制效果及稳定性差等缺点,在四轮转向二自由度模型基础上考虑车身的侧倾及轮胎的非线性特性,建立三自由度非线性模型.在此基础上,利用最优控制理论设计了基于车辆状态反馈的最优控制器,并在阶跃、脉冲和蛇形等典型试验工况下,与传统的前轮转向汽车和模糊PID控制下的四轮转向汽车进行操纵稳定性仿...     

浅谈神经网络在加热炉温度控制中的应用

根据加热炉的特点和温度控制要求,设计了基于RBFNN(RBF Neural Network)辨识的PID控制器,仿真结果与PID控制和基于BPNN(BP Neural Network)的PID控制相比较,显示出本文设计的控制器具有良好的控制性能。     

汽车方向盘角输入识别的研究

以汽车方向盘角输入的识别作为汽车操纵逆动力学研究的出发点,通过驾驶员-汽车二自由度闭环系统的仿真以及超车试验,利用径向基函数网络建立了汽车横摆角速度及侧向加速度响应与方向盘角输入之间的映射关系。利用汽车横摆角速度及侧向加速度响应进行方向盘角输入识别的结果表明,这种识别方法是可行的,并且具有识别精度高、运算速度快及抗干扰能力强等优点。     

堆垛机神经网络PID控制系统研究

针对立体仓库在可利用的空间资源和对资源的综合管理上的优势,提出了一种以DSP为控制器的堆垛机神经网络PID控制方法,自动完成并实现堆垛机系统x-y-z轴上3个电机的执行动作。通过神经网络PID与传统PI的切换,配合红外传感技术,提高了电机的运行效率,实现了对仓库位置的精确定位。对系统进行了仿真,仿真结果表明,系统运行可靠,动静态性能良好,具有较高稳定性。