可变体积容腔内气体压力的模糊PID控制

针对工业现场中存在的可变体积容腔内气体压力的控制问题,提出了可变体积容腔内气体压力的模糊PID控制方法,从而将模糊PID控制应用到了实际控制中。该方法可以实现控制参数的在线整定,对非线性时变系统的控制效果更优,且易在实际工业现场中应用。仿真试验结果表明,在对超塑成形设备气压控制系统中可变体积气腔内气体的压力进行控制时,模糊PID控制下系统阶跃响应的超调更小,调整时间更短,符合控制要求。     

基于模糊自适应的连续整定PID舵机控制器

针对现有的二维弹道修正弹电动舵机系统响应速度慢、适应能力差等缺点,提出了基于模糊自适应的连续整定PID舵机控制器。该控制器在模糊自适应控制的基础上,通过对模糊控制曲面的3次曲面拟合得到连续的控制函数,并以此控制函数连续的调解整定PID参数,输出对应连续变化的控制信号,调节舵机的转角进而控制弹道偏向。通过Matlab仿真证明,基于模糊自适应的连续整定PID舵机控制器与现有的模糊自适应PID及经典PID舵机控制器相比,具有更好的动态响应和适应能力,且其计算量相对于连续论域的模糊自适应PID控制器来讲更少,更适合在高实时性要求的二维弹道修正弹上应用。     

基于无刷直流电机直接驱动的电动舵机控制器设计

给出电动舵机的数学模型,介绍了模糊PID双模控制的原理,设计了模糊PID双模控制方案,并进行了仿真.仿真结果表明,该控制器对阶跃响应具有较好的瞬态性能和稳态性能,且对外加干扰具有较强的鲁棒稳定性.     

基于模型参考的电液伺服系统模糊自适应控制器

电液伺服系统的模型参考模糊自适应控制由参考模型,PID控制器和模糊自适应机构组成.参考模型产生期望的输出时频响应.模糊自适应机构根据该输出与PID控制系统输出之差及其变化率,产生模糊自适应信号,作用于系统,以保证系统的响应跟踪参考模型的输出响应.仿真表明,与传统PID控制相比,该控制器可有效抑制参数变化及负载扰动,具有较好的动态响应性能.     

基于BTT的反鱼雷鱼雷偏航角速率控制器设计

反鱼雷鱼雷(ATT)的机动性对于其成功拦截来袭鱼雷的概率有着重要作用,而随着ATT机动性的提高,对其控制的难度也越来越大,这就对ATT的控制器设计提出了更高的要求.可以选用倾斜转弯(BTT)控制方式来提高ATT的机动性.研究了常规的比例-积分-微分(PID)控制,智能PID控制,预测函数控制(PFC)和模糊自适应PID控制,并将它们分别应用于ATT的偏航角速率控制.仿真结果表明,相对常规PID控制,智能PID控制、PFC和模糊PID控制时,系统控制过程平滑、无超调,系统响应快速、稳定、准确,且结果简单,实用性强.相比较而言,PFC相对智能PID控制和模糊PID控制响应速度更快,而且计算量小,更适应ATT偏航角速率控制系统的快速响应要求.     

基于模糊神经比例微分积分的静变电源控制

针对静变电源模糊比例微分积分(模糊PID)控制隶属度和控制规则一旦确定后无法更改等不足,为提高静变电源输出电压的质量,提出以模糊神经比例微分积分(模糊神经PID)控制代替模糊PID控制。利用神经网络自学习的特点完善和调整模糊逻辑规则,并与PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对静变电源电压控制量进行调整。仿真结果表明,模糊神经PID控制系统具有良好的鲁棒性和自适应能力,对干扰也有较好的抑制效果,解决了模糊PID控制器在静变电源控制中的精度不太高、自适应能力有限的难题,满足了静变电源输出的要求。     

压力仿真系统模糊自适应PID控制

针对压力仿真系统实时、高精度的要求,提出了将模糊控制理论和PID控制结合起来构成模糊自适应PID控制器的方法。利用模糊控制规则在线对该控制器PID参数进行了整定,增强了PID控制器的调节控制能力。并在基于MATLAB/Simulink的仿真环境下,对模糊自适应PID控制器进行了验证。结果表明,与传统PID控制器相比,该控制器可有效提高系统的动态响应性能,具有很好的稳定性。     

基于自整定变风量的兵器弹药仓库温度优化控制

为了杜绝军械弹药仓库中温、湿度对武器装备性能的影响,提出了一种基于自整定的VAV优化控制算法。分析了被控仓库对象的控制论特性与存在的控制工程难题,研究了控制策略,采用自整定模糊PID串级控制,给出了自适应模糊PID控制算法,作了仿真对比实验研究。仿真实验响应曲线显示,系统超调量小、上升时间与调节时间短、抗干扰性能强,在模型失配时系统仍有较好的控制品质。研究结果表明,提出的优化控制方法是合理可行的,既能取得期望的控制品质,又可大幅度节约能源。     

基于dSPACE 的智能控制算法

针对FESTO液位过程控制系统,提出一种可在线修改量化比例因子的模糊自适应PID控制算法。利用dSPACE实时仿真系统能与Matlab/Simulink无缝链接的特点,通过Matlab/Simulink将模糊自适应PID控制算法引入dSPACE实时仿真平台,并进行FESTO液位控制实验。实验结果表明:模糊自适应PID智能控制算法具有较好的控制效果,dSPACE实时仿真系统能为检验智能控制算法的有效性提供良好的验证平台。     

双电机驱动回转平台随动控制方法及试验

以某型回转平台传动系统为对象,研究双电机驱动回转平台高精度位置控制问题。首先,建立了回转平台状态空间模型;其次,分别研究了回转平台古典PID控制、模糊PID控制和带前馈的PID控制方法;基于虚拟样机联合仿真技术,建立了双电机驱动伺服控制系统联合仿真平台,并进行了联合仿真对比分析;最后,进行了双电机驱动回转平台样机试验研究。研究表明:采用模糊算法能大大改善系统响应的快速性和稳定性;加前馈环节的模糊控制算法可以明显改善回转平台实时跟踪效果。     

基于灰预测模糊PID的随动系统负载模拟器力矩控制研究

为了抑制多余力矩的幅值,提高随动系统负载模拟器加载力矩的控制精度,提出了一种基于灰预测模糊PID的力矩控制器。由灰模型根据力矩传感器测量数值序列的变化趋势,预测加载力矩的未来数值,并以此预测值作为力矩控制器的运算依据。力矩控制器在大误差时采用Bang-Bang控制,小误差时采用模糊PID控制;同时引入伸缩因子,根据误差大小动态调整输入变量的论域,以增强模糊控制器的控制能力。仿真分析和实验结果表明,与传统的PID控制相比,所提出的控制策略能够将多余力矩的幅值进一步削弱接近1/2,可以用于随动系统的动态力矩加载控制。     

Smith 预估模糊自适应PID 控制在时滞系统中的应用

为确保系统的实时性和稳定性,设计一种新的Smith预估模糊自适应PID控制器。以气液增力缸的自动控制为具体研究对象,将模糊自适应控制器与传统的PID控制器结合,通过Smith预估器将控制过程中出现的纯滞后环节移至闭环系统之外,并在Matlab中进行仿真验证。验证结果表明：该设计能消除纯滞后现象,提高响应实时性和稳定性。     

一种量化因子改进型的模糊自适应PID 控制算法

：针对模糊PID 控制下的动态性能问题,提出一种量化因子改进型的模糊自适应PID(Fuzzy-PID)控制算法。 在模糊量化环节引入模糊论域量化因子在线调整函数,实现对模糊量化因子的实时调整;将传统PID 控制、传统模 糊PID 控制和量化因子改进性模糊PID 控制,分别在100 kHz 和200 kHz 的系统频率下,进行单位阶跃输入信号下 的动态性能对比实验。结果表明：该算法在2 种系统频率下均能实现无超调,调节时间不超过0.15 s,其动态性能相 较传统控制算法具有明显提升。     

基于STM32 的嵌入式以太网定位系统

针对高炮多随动系统定位信号延迟及组网能力有限的问题,设计了基于STM32F107VCT6为主控芯片的嵌入式以太网定位系统.为实现高炮多随动系统的高精度定位控制,采用6个高炮身管联网,设计高精度定位炮控系统框图,系统以STM32F107VCT6为定位控制器的处理器,并嵌入先进扩张状态观测器分数阶PID控制器及uCOS-Ⅱ实时操作系统,其以太网模块采用全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器W5500芯片,采用标准SPI串行接口,网络传输速率高达100 Mbit/s.仿真结果证明:该定位控制器运行稳定,以太网通信实时性好,以太网定位系统实现了多个高炮身管的精确定位,达到了预定效果.     

重车联合制动电液比例控制系统仿真与实验研究

根据重型车辆联合制动电液比例控制系统的组成和工作特性,分析了其主要控制元件电液比例／伺服减压阀的数学模型,建立了比例／伺服阀控制制动缸系统的非线性数学模型,并给出了制动系统的线性化传递函数;根据所选的具体比例阀特性和系统参数,计算了液压固有频率和PID闭环系统特性。分别进行了闭环系统数字仿真计算、控制系统台架试验和某50 t重型车辆的实际控制试验,三者的数据基本吻合。试验数据表明,采用电液比例阀控制制动缸的联合制动系统具有高响应、高精度的优点。     

激光光路控制电磁作动器的模糊PID控制特性分析

为了实时控制激光切割中激光焦点与辅助气体中轴线的相对位置,提出了一种模糊PID控制的电磁作动永磁复位式3自由度电磁作动器。介绍了电磁作动器结构,建立了相应系统数学模型。采用模糊PID控制算法以仿真与实验相结合的方式研究了电磁作动器的控制特性,并在PID控制器参数完全相同情况下,与传统PID控制算法的控制特性进行对比分析。仿真与实验结果表明：在x轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间变化不大,实验位置响应时间减少1.50 s;在y轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间减少0.48 s,实验位置响应时间减少1.88 s. 经过对模糊PID控制器参数的进一步优化,作动平台在x轴方向响应时间可达0.10 s. 与传统PID控制器相比,模糊PID控制器响应时间更短、响应速度更快。     

采用模糊PID控制律的舵机系统设计

对舵机系统采用了连续混合模糊PID控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点。仿真证明,它能综合平衡选取各参数,能兼顾舵机系统的快速性、稳定性、稳态精度和鲁棒性等指标,从根本上克服常规模糊控制器存在的量化误差和稳态颤振现象,动态特性优于传统的PID控制,具有广泛的应用前景。     

CMAC与PID的并行控制在火箭炮交流伺服系统中的应用

火箭炮交流伺服系统是复杂的变负载、大功率系统，其控制系统的参数变化大，采用单一的PID控制算法很难取得较高的控制品质和控制精度。根据CMAC控制鲁棒性强和可靠性高，以及PID控制器功能简单、便于使用及在各种不同工作条件下保持较好工作性能的特点，提出了CMAC神经网络与PID结合的复合控制策略。在Matlab中进行计算机仿真，结果表明了该控制策略的有效性和实用性。     

软质管线收卷机构PI D控制研究

为使软质管线收卷机构在受到负载力矩扰动的情况下收卷机构的控制系统拥有良好的瞬态与稳态性能,采用PID控制器对控制系统进行调整。用传递函数的方法建立控制系统的模型并采用根轨迹法对PID控制器参数进行分析优化。同时用Simulink建模的方法建立控制系统的模型并采用正交试验法则对PID控制器参数进行优化;计算结果表明：传递函数建模根轨迹法分析的优化结果与Simulink建模正交试验法分析的优化结果比较吻合,传递函数模型与Simulink模型得到相互印证。根轨迹分析法的结果为正交试验法的分析提供了初始的水平数取值范围。正交试验法的分析结果为进一步试验分析指明了方向。两种优化方法的综合运用使PID控制器参数的优化效果得到提高。