无刷直流电机自适应模糊PID控制系统

针对无刷直流电机传统PID控制存在精度低、抗干扰能力差及模糊控制稳态精度不高等问题,研究了一种自适应模糊PID控制方法。论文分析了直流无刷电机的工作原理,建立了直流无刷电机自适应模糊PID控制系统的计算机仿真数学模型,设计了系统速度环的模糊PID控制器,仿真结果表明,与传统PID控制相比,自适应模糊PID控制的BLDCM系统具有更高的稳定性和控制精度、更快的动态响应速度。     

模糊PID控制器的设计

本文着重对基本模糊控制器、模糊PID控制器的设计和在仿真软件MATLAB中的具体实现方法作了比较详尽的论述，在仿真软件MATLAB中完成对基本模糊控制器和模糊PID控制设计工作，并对相应的控制系统进行仿真，对时间常数对控制系统的控制效果的影响作了演示，得到其响应曲线，并与PID控制方法进行比较，从而得出模糊PID控制器对系统进行控制优于一般模糊控制器控制方法。     

模糊自适应PID控制在电液伺服系统中的应用研究

电液伺服系统中,存在的各种非线性因素,为了使系统对恶劣的环境有较强的适应能力取得较高的控制品质和控制精度,设计了模糊自适应PID非线性控制器.仿真和试验结果表明,文中设计的基于模糊自适应立PID控制算法的控制器明显改善了系统的动态性能,可以方便应用于工程之中。     

模糊PID自适应控制器的应用设计

本文将模糊系统与传统PID控制相结合，设计一种模糊PID自适应控制器，这种控制器以误差e（k）和误差变化率ec（k）作为输入，可以满足不同时刻的e（k）和ec（k）对PID参数自整定的要求。将该控制器应用负反馈单闭环直流调速系统中，经仿真验证模糊PID自适应控制器不但具有传统PID控制精度高的优点，又兼有模糊控制灵活、适应性强的优点，保证了系统具有良好的动、稳态特性。     

模糊自适应PID控制器的设计及应用研究

为实现多输入多输出、高度非线性、不稳定的倒立摆系统平衡稳定控制,将倒立摆系统的非线性模型进行近似线性化处理,获得系统在平衡点附近的线性化模型,利用牛顿一欧拉方法建立直线型一级倒立摆系统的数学模型.利用模糊控制技术对直线型一级倒立摆系统设计模糊自适应PID控制器,此整定方法有效地把专家经验应用于PID参致调节中,控制器集模糊控制器和PID控制器的优点于一身.仿真表明设计的控制器是有效的,该整定策略是实现自动工业控制器的一种简单、实用的方法.     

模糊自适应整定PID控制在灌区明渠水位控制系统中的研究

明渠水位控制为时滞、大惯性环节,且控制参数多变,Bang-Bang控制和常规PID控制难以适用.基于水渠控制对象建模,设计了模糊自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率自动调整PID控制参数,通过Matlab Simulink仿真分析,该控制器具有很好的鲁棒性,比常规PID控制器在水位控制中有更好的控制效果,提高了被控系统稳定性和整体性能.     

基于模糊控制的气缸位置控制系统仿真研究

应用模糊自适应PID控制的方法,建立了模糊控制器,对气缸位置控制系统进行了仿真。仿真证明,模糊自适应PID控制能够精确、稳定、快速地定位。     

模糊PID轧机单辊传动系统负荷平衡控制的研究

为了解决轧机单辊传动系统负荷不平衡问题,首先采用交叉耦合结构实现对双电机的控制,然后在此基础上,设计了新的负荷平衡控制器,该控制器采用模糊PID控制方法,并将传动轴扭矩差与工作辊转速差作为负荷平衡控制器的输入量,同时为了提高电机的同步性能,设计了模糊PID跟踪控制器.最后通过Simulink仿真工具来验证负荷平衡控制器...     

模糊自适应PID控制器在交流伺服位置系统的应用

将模糊控制器和PID控制器结合在一起，利用模糊控制实现了PID控制器参数在线自调整，进一步完善了PID控制器的性能，提高了系统的控制精度。实验与仿真结果表明：模糊自适应PID控制器，具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。     

非线性磁悬浮系统动力学建模与控制研究

针对磁悬浮列车悬浮系统的强非线性和存在外界扰动下传统PID控制器鲁棒性弱的问题,首先建立磁悬浮控制系统的数学模型并通过Adams动力学分析软件进行非线性动力学建模。采用模糊规则对PID的参数进行在线自适应整定,设计适用于磁悬浮系统的模糊自适应PID控制器。讨论在不同外界干扰下,所设计控制器在实现磁悬浮列车稳定悬浮时的控制性能并在虚拟样机中进行实时观测。通过对所设计的模糊自适应PID控制器在磁悬浮系统上的应用,可以明显发现其控制性能优于传统PID控制器。此外,在受到外界干扰的情况下,与传统PID控制器相比,所设计的模糊自适应PID控制具有较强的抗干扰性及鲁棒性。更适用于在实际磁悬浮工程中克服外界干扰来工作运行。     

高承压泥水平衡盾构机主驱动压力补偿系统研究

基于高承压泥水平衡盾构机的市场需求,研究了一种主驱动压力补偿系统。首先对组合密封形式的承压能力进行了仿真分析;其次对两种不同控制方式的压力补偿系统设计方案进行了对比研究;最终确定了一种性能稳定、可靠性高的全气动控制的主驱动压力补偿系统,从而提高了泥水平衡盾构机的整机承压能力。通过模拟盾构机掘进过程中各密封腔体压力变化,搭载自适应密封压力补偿系统试验台进行实验分析,并成功应用于国内多个超大直径泥水平衡盾构机。     

Optimal control for earth pressure balance of shield machine based on action-dependent heuristic dynamic programming

Earth pressure balance (EPB) shield has been widely used in underground construction. The excavation face stability is crucial to avoid the accidents caused by EPB shield tunneling, so that it is very important to propose an effective control method for the earth pressure balance in sealed cabin. Considering the problem that stable automatic control of the earth pressure in shield’s sealed cabin is difficult, an optimal control method of the earth pressure is proposed based on action-dependent heuristic dynamic programming (ADHDP), which can realize online autonomous learning and adaptive control in tunneling process. According to Bellman’s principle of optimality, the cost function with respect to the sealed cabin’s earth pressure is given. In addition, the action network and critic network of ADHDP controller are constructed. The critic network approximates the cost function and feeds error back into the action network. With the goal of minimizing the cost function, the action network utilizes the critic network’s error to optimize screw conveyor speed. The simulation results show that the earth pressure controller based on ADHDP can realize the earth pressure balance control, and the control process is steadier. Moreover, ADHDP controller has good dynamic performance and anti-interference ability.     

基于数值仿真的盾构刀盘载荷影响因素分析

盾构刀盘在掘进过程中受到周围环境的影响工作状态随时改变,文章通过将盾构刀盘掘进过程简化为刀盘刀具掘土作用,采用数值方法对刀盘掘进过程进行了全物理过程仿真,分析了地质参数、施工参数以及结构参数等影响因素对处于稳定工作状态的盾构刀盘切削力及扭矩等动态掘进载荷分布的影响。     

基于压差控制的泥水平衡式盾构机主驱动密封气动自动保压系统研究及应用

泥水平衡式盾构机主驱动四道唇形密封组合承压能力一般不超过0.6 MPa,无法满足设备在大于0.6 MPa的高水压工况下的安全施工需求.据此,设计了基于压差控制的泥水平衡式盾构机主驱动密封气动自动保压系统.该系统可将现有唇形密封承压能力提高至0.8 MPa,并可自动实现加压、泄压,无需人为参与,降低工人劳动强度.对该系统...     

自主移动机器人巡线控制系统设计与实现

针对自主移动机器人传统巡线控制中存在的不足,主要完成了机器人控制系统的设计。在使用灰度传感器采集地面轨迹信息的同时,引入角度传感器对行进方向的角度信息进行采集;设计了PID控制加模糊控制的复合控制器,并给出复合控制器算法。在此基础上建立实验系统,仿真结果证明:该控制系统不仅克服了传统巡线控制中单一传感器采集信息不全的缺点,而且有效解决了机器人在遇到大信号时传统PID控制响应时间长、系统不稳定的问题。     

Control of a permanent magnet synchronous motor with a fuzzy sliding-mode controller

This paper is concerned with the topics in the speed control of a permanent magnet synchronous motor (PMSM). First, the vector control scheme in the synchronously rotating reference frame is used to formulate the PMSM model as the system plant. Then, the modern control theory using a sliding mode with fuzzy controller is presented to design the corresponding closed-loop system and Matlab/Simulink software is used for computer simulation. The original PMSM is stable, sluggish with large overshoot deficiency. It can be shown that the proposed fuzzy sliding-mode controller not only can delete the overshoot problem and achieve very good tracking performance without zero steady-state errors, but can also obtain good robustness to system parameter uncertainty. This proposed fuzzy-sliding mode controller for PMSM can be applied to the positioning control of the robot arms to suppress unnecessary vibrations. For assembly lines, this proposed controller can be used to obtain fast tracking ability, less steady-state errors, and robustness for different velocity movements.     

三关节欠驱动体操机器人的LQR倒立平衡控制

针对欠驱动体操机器人倒立平衡控问题,给出一种基于动力学模型的三关节欠驱动体操机器人平衡控制方案.首先将三关节欠驱动体操机器人简化为一个在垂直平面上运动的三关节机器人,采用拉格朗日力学方法建立动力学模型,并推导出体操机器人系统状态方程,然后设计LQR控制器,使体操机器人稳定在不稳定的倒立平衡点,最后进行了仿真,结果表明LQR控制器实现了在两输入情况下允许的稳态误差快速响应.     

基于DCBS模块化多电平换流器环流抑制策略

针对三相MMC环流问题,基于具有直流故障清除能力的双向开关二极管钳位子模块电路结构,并采用独立均衡均压控制方法控制模块电容电压和桥臂间电压,设计了一种采用准比例谐振控制器和复合电流控制器的环流抑制策略。通过MATLAB/Simulink的仿真研究表明,提出的复合控制策略可有效抑制二次与四次环流谐波,提高子模块电容电压与桥臂间电压的均衡性。     

基于多系统协调的密封舱压力智能化控制

掘进面地层水土压力和密封舱压力相平衡是盾构机安全掘进的关键,密封舱压力控制是当前盾构研究的热点。研究根据场切深指数(Field penetration index, FPI)及扭矩切深指数(Torque penetration index, TPI)指标判断土体参数,实现地质的在线识别,为盾构机推力、扭矩和推进速度的设定提供依据。根据质量守恒定律并考虑盾构密封舱渣土的可松性,建立土压平衡盾构密封舱压力控制机理模型,并通过模型预测控制器进行多系统协调控制。对比常规比例-积分-微分(Proportion- integration-differentiation, PID)控制器,多系统协调控制具有更优的控制性能,使盾构机处于工况稳定,掘进快速,节能高效的理想状态。     

Design and implementation of a new modified sliding mode controller for grid-connected inverter to controlling the voltage and frequency

As the output power of a microgrid with renewable energy sources should be regulated based on the grid conditions, using robust controllers to share and balance the power in order to regulate the voltage and frequency of microgrid is critical. Therefore a proper control system is necessary for updating the reference signals and determining the proportion of each inverter in the microgrid control. This paper proposes a new adaptive method which is robust while the conditions are changing. This controller is based on a modified sliding mode controller which provides adapting conditions in linear and nonlinear loads. The performance of the proposed method is validated by representing the simulation results and experimental lab results.