单神经元PID控制的吊车防摆定位系统

针对桥式吊车水平运动系统是一个非线性、变参数、强耦合的对象，本文设计了具有自学习和自适应能力的单神经元构成单神经元自适应智能PID控制器，将其应用于吊车的定位和防摆控制。仿真实验结果表明，该种控制方案简单，能适应环境的变化，有较强的鲁棒性。     

基于非线性PID的吊车防摆定位控制

针对桥式吊车水平运动系统是一个非线性、变参数、强耦合的对象，采用非线性PID控制器进行定位和防摆控制。仿真实验结果表明，系统具有良好的动态、静态特性和强的鲁棒性。     

模糊自适应PID在磁悬浮系统中的应用

针对EMS型磁悬浮列车悬浮系统的非线性、迟滞性及模型不确定的特点.本文采用了模糊自适应整定PID控制技术来满足其对动态和静态性能的要求.仿真结果表明模糊自适应整定PID控制器学习精度高、收敛速度快、在系统同时存在磁悬浮系统参数的变化和负载扰动时.具有较强的鲁棒性和抗干扰能力.     

桥式起重机模糊自适应PID防摆控制研究

为了使桥式起重机精确到达预期位置,并有效消除负载的残余振荡,该文采取了一种模糊PID控制策略。由Lagrange方程推导出起重机动力学模型的状态方程,并根据起重机的输入输出特性,建立了相应的PID控制器和参数配置。运用模糊控制思想,在PID控制器原本的参数配置上添加新的增量参数,达到最优PID参数在线自整定的目的。在Simulink中搭建了模糊PID防摆控制系统仿真模型,仿真结果显示,相比于PID控制系统,该控制系统的定位时间加快了3 s,负载摆角的最大幅度降低了57%,负载摆角的稳定时间缩短了25%,并且具有较好的控制精度和鲁棒性。     

模糊自适应PID控制器在足球机器人中的应用

传统的PID控制器结构简单、实现简单、控制效果良好,所以在足球机器人中广泛应用.但由于机器人机械加工精度问题,每个足球机器人都存在个体差异,很难得到一致的PID控制参数.本文提出了一种基于模糊控制理论的足球机器人控制系统,针对传统PID控制器的特点,将摸糊控制技术引入到PID参数自整定过程中,根据不同情况在线自整定PID参数.通过和传统的PID控制器比较,模糊自适应PID控制器具有具有灵活性好,控制适应性强,动态、静态性能好等优点.在MIROSOT机器人上验证了该控制器的有效性和实用性.     

柴油机调速系统的模糊自适应PID控制

提出了一种模糊自适应PID算法。利用模糊自适应PID算法对柴油机电子调速器PID参数按调速系统过渡过程进行模糊自整定。从仿真结果看调速性能有明显改善。     

基于ARM的模糊自适应PID温度控制系统设计

为了解决传统PID控制器控制电冰箱温度所存在的响应速度慢、控制精度不高等问题,本文采用自整定模糊PID控制算法设计了模糊PID控制器,并在MATLAB环境中进行了仿真,与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,超调量更小,提高了电冰箱温度控制系统的性能.最后在ARM芯片上实现模糊控制算法,模糊控制表采用新方法二维矩阵存储,以便方便查询和管理,更好地满足温度调节的实时性.     

柴油机调速系统的模糊自适应PID控制

提出了一种模糊自适应PID算法.利用模糊自适应PID算法对柴油机电子调速器PID参数按调速系统过渡过程进行模糊自整定.从仿真结果看调速性能有明显改善.     

基于国产PLC的PID功能设计

针对目前国产可编程逻辑控制器（PLC）在工业控制系统中逐渐普及但功能单一的情况,为国产PLC设计了PID模块,包括普通PID控制功能和PID参数自整定功能,适用于普通PID控制和无模型控制对象的自动PID控制。开发了PID的用户交互界面及控制参数自动迭代算法,嵌入至本实验室自主研发的国产山科PLC中,通过控制编码器电动机验证了PID功能模块的鲁棒性、快速性、安全性、稳定性,旨在为工业自动化控制系统国产PLC的功能设计提供一定借鉴和参考。     

基于模糊推理的自整定PID控制器

设计了一种新的模糊PID控制器，用基于给定的相角裕度和幅值裕度的方法给出了PID控制器参数的初值，在运行过程中，用模糊控制器在线调整PID参数，使过程具有较高的控制品质。     

基于输入整形策略的船上回转吊车防摆控制

为了解决船上吊车的防摆问题,实现负载快速准确的定位,建立了系统的空间三维数学模型,提出了基于输入整形的前馈开环消摆控制策略。对定摆长条件下系统控制输入设计了ZVD(Zero Vibration and Derivative)输入整形器;基于输入整形器灵敏度曲线,利用矢量求和的方法设计了对称3峰的EI(Extra Insensitive)输入整形器,解决了在绳长变化时吊车系统防摆的控制问题;指出了输入整形对海浪影响的抑制作用。仿真结果验证了输入整形对于船上吊车防摆控制的有效性。     

基于LQR和变论域模糊控制的吊车防摆控制

针对吊车这类非线性欠驱动系统。提出一种基于LQR和变论域模糊控制的消摆控制方法．先将该系统分解为垂直运动和水平运动两个子系统;然后用变论域方法寻找最优反馈增益,从而解决了在绳长连续变化时,吊车系统的防摆优化控制问题．仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于能量耦合的欠驱动三维BC防摆控制

针对桥式起重机运行过程中,台车加速度变化引起的负载摆动问题,提出了一种用于欠驱动三维桥式起重机系统的能量耦合非线性控制方法.方法基于定绳长三维桥式起重机系统,引入负载空间位移误差信号,增强小车运动与负载摆动之间的耦合关系,构造新型的能量函数,设计了一种能量耦合的控制律;并且利用李雅普诺夫方法和拉萨尔不变性定理证明闭环系...     

基于输入整形技术的吊车系统防摆控制

针对传统吊车防摆闭环控制方法存在的控制器设计相对复杂、控制效果不理想、不易实现等问题,提出了一种基于经典控制理论与前馈输入整形技术相结合的控制技术。首先,对吊车系统进行建模并简化数学模型,采用经典控制理论设计吊车的伺服控制系统。其次,在吊车伺服系统的基础上,引入输入整形技术设计吊车系统的ZV输入整形器。最后,通过MATLAB仿真验证所提出控制技术的有效性。     

Nonlinear Anti-swing Control of Underactuated Tower Crane Based on Improved Energy Function

The control system of tower crane exhibits strong nonlinearity in the process of control execution, which is prone to the problems of inaccurate positioning control of the payload and difficult anti-swing control. Aiming at the problems, this paper proposes a control law based on improved energy coupling analysis for suppressing the payload swing in the tower cranes. A three-dimensional dynamic model of tower crane system with considering friction is established, and an improved energy coupling signal is designed. The coupling relationship of trolley movement and payload swing, jib rotation and payload swing are considered, then a nonlinear anti-swing controller is established in order to reduce the swing. The closed-loop stability of the system with the controller is verified by the Lyapunov method and LaSalle invariance principle, simulations and experimental analyses are performed to verify the controller performance. The control performance of the controller is compared with other classic and typical current control methods, and the proposed controller outperformed other controllers. The anti-swing controller proposed in this paper has accurate positioning, and can achieve precise control when the payload is transported, reaching the set target position in a little time and eliminating residual swing angle. Meanwhile the proposed controller has a good control robustness, which can restore stability in around a very short time when the rope length and payload mass of the system’s inherent property are changed and external interference is added. In addition, when different target position parameters are uncertain, the proposed control law has good robust performance.

     

绳长时变情况下轮胎式集装箱起重机非线性防摆控制算法

四绳轮胎式集装箱起重机由于自身的动力学特性较为复杂, 目前仍缺乏稳定高效的控制手段. 为解决港口起重机作业过程中台车定位精准度低、负载易受干扰摆幅大的问题, 文章设计了一种面向工业场景的非线性反馈控制器. 首先在未进行近似处理的前提下对起重机吊具摆动情况进行了建模分析. 在此基础上, 通过在控制器中引入摆幅反馈信息, 实现了绳长时变情况下台车的精确定位与负载摆幅的有效抑制, 为集装箱的运送路径增加了更多选择. 随后基于Lyapunov方法对控制器进行了稳定性分析. 所设计的控制方案在港口实际设备上进行了验证, 在定位精度与消摆性能上相较于人工操作取得了很大提升.     

基于粒子群优化的桥式起重机模糊PID控制

由于桥式起重机调速系统具有非线性特点,采用传统PID控制效果不佳,而模糊控制却能很好地改善非线性系统的性能,因此将二者相结合设计出了桥式起重机的模糊PID控制器。同时为了进一步改善控制器的性能,利用粒子群算法（PSO）的寻优特性对其参数进行优化,并通过 Matlab仿真与优化前的控制器以及传统 PID控制器进行对比,结果表明,采用粒子群算法优化后的模糊PID控制器动态性能更佳,具有超调小、调节时间短、适应性强的优点。