磁悬浮自适应控制

以自适应PID结构针对磁悬浮系统设计非线性控制器，并在磁悬浮球装置上进行了试验，结果证实这种控制器具有完全的鲁棒性、良好的参数适应性，设计方法也有广泛的适用性。     

模糊自适应PID算法在磁悬浮实时控制系统中的应用研究

针对磁悬浮系统的复杂非线性及模型不确定的特点,采用模糊PID算法对其进行控制,以满足系统对动态性能和静态性能的要求;结合PID实时控制中的经验,建立合理的模糊规则,模糊推理机构根据不同的偏差e、偏差变化率ec对PID参数Kp、Ki和Kd进行自校正;在磁悬浮实验装置中进行实时控制实验,通过与常规PID控制效果的比较来验证模糊PID控制器的性能;在系统输入存在正弦扰动时,模糊PID控制器使系统响应过程中的振荡幅度得到明显减小,干扰对控制效果的影响被减弱;实验证明,模糊PID控制器具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,对于磁悬浮这种非线性系统具有良好的控制效果。     

时滞系统的模糊自适应PID控制研究

将模糊控制和常规PID控制相结合,设计了一种模糊自适应PID控制器,该控制器根据偏差和偏差变化率的要求实时调整PID参数。通过仿真表明：该控制器既具有常规PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,并可以迅速消除系统误差,保证了系统具有良好的动、静态特性。     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法

提出一种基于BP神经网络的模糊自适应PID控制器。该控制器综合模糊控制、神经网络与PID调节各自的优点,既具有模糊控制的简单和有效的非线性控制作用,又具有神经网络的学习和适应能力,同时具备PID控制的广泛适应性,仿真实验表明该控制器对模型、环境具有较好的适应能力和较强的鲁棒性。     

磁悬浮球系统模糊PID参数自调整控制方法

因磁悬浮系统具有非线性、迟滞性、不稳定性的特点,传统的控制方法难以达到较好的控制效果.针对这些问题,提出了一种不依赖系统精确数学模型的模糊PID控制算法.首先根据模糊控制理论和人工调整PID参数的实际经验,对PID参数制定了模糊控制规则袁,进而通过模糊推理和重心法解模糊过程得到PID参数的隶属度,最终实现了磁悬浮系统实...     

一类多变量非线性动态系统的模糊自适应控制

对一类非线性多变量未知动态系统，提出了一种模糊处在适应控制策略。证明了该控制算法能保证闭环系统稳定，跟踪误差收敛。     

磁悬浮系统的非线性PID控制

在磁悬浮控制系统中采用线性PID控制方法时,如果只是靠增加比例反馈来提高系统的刚度,很可能降低系统的性能,有时甚至会引起系统不稳定。为了提高PID控制方法的刚度,同时又不影响系统的性能,提出了一种非线性PID反馈控制方法。线性PID控制方法的控制量是通过位置和速度的线性组合来求取,而非线性PID控制的控制量是通过位置和速度的非线性组合来求取,因此采用位置和速度信号的指数组合形式来求取控制量。非线性PID控制方法相对于线性PID控制方法的最大优势是其刚度大、抗外力冲击能力强。实验结果验证了非线性PID控制方法的优越性。     

磁悬浮系统的HOPF分岔自适应控制研究

磁悬浮固有系统是非线性的,也是本质不稳定的,其稳定性设计比较复杂,特别是在受到较大干扰和对象参数发生较大变化时,系统容易失去稳定并发散.理论分析与试验表明,这种现象的数学解释就是系统出现了HOPF分岔.为此,本文提出了一种用HOPF分岔规律调整非线性系统PID控制器参数的自适应设计方法,通过辨识干扰或者对象参数的变化,自动调整控制参数,使闭环系统远离HOPF分岔点,从而继续保持稳定.以悬浮质量突变为例的仿真表明,由此整定悬浮控制比例增益参数,可使磁悬浮系统获得较大的状态稳定范围,并有效回避自激振动.     

磁悬浮轴承的模糊PID控制

针对磁悬浮轴承控制系统多变量强耦合、不易建立精确数学模型的特点,应用模糊PID控制技术。实现对5自由度磁悬浮轴承的数字控制。该控制方法简单实用,不仅可以简化磁悬浮轴承控制系统的设计,同时还能够提高系统的控制精度。为了进一步提高控制系统的快速性,采用DSP芯片TMS320VC33作为控制核心。试验结果表明,系统的控制效果良好,有一定的实用价值。     

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.     

基于MATLAR的磁悬浮球系统PID控制器设计与实现

介绍了磁悬浮球系统的结构和工作原理,建立了磁悬浮系统的数学模型并进行线性化处理;设计PID控制器,在Simulink环境下搭建控制系统的模型进行仿真研究,并在固高GML1001系列磁悬浮装置上进行实时控制实验。实验结果表明,采用PID控制,能使钢球快速地悬浮在期望位置,并且有一定的抗干扰能力。     

基于BP的PID算法在磁轴承控制系统中研究

磁悬浮轴承数学模型复杂，常规PID很难达到预期控制效果。本文综合常规PID及BP网络的优点，设计出一种基于BP网络的PID自调整算法控制器。仿真结果表明：使用该算法的PID控制器，可在线获得最优的比例、积分及微分参数值，使整个系统得到最优化配置。     

模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC：Adaptive Cruise Control)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab／Simulink建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。     

Nonlinear model predictive control of a magnetic levitation system

The paper presents a fast nonlinear model predictive control (MPC) scheme for a magnetic levitation system. A nonlinear dynamical model of the levitation system is derived that additionally captures the inductor current dynamics of the electromagnet in order to achieve a high MPC performance both for stabilization and fast setpoint changes of the levitating mass. The optimization algorithm underlying the MPC scheme accounts for control constraints and allows for a time and memory efficient computation of the single iteration. The overall control performance of the levitation system as well as the low computational costs of the MPC scheme is shown both in simulations and experiments with a sampling frequency of 700 Hz on a standard dSPACE hardware.     

Direct decentralized neural control for nonlinear MIMO magnetic levitation system

A direct modified Elman neural networks (MENNs)-based decentralized controller is proposed to control the magnets of a nonlinear and unstable multi-input multi-output (MIMO) levitation system for the tracking of reference trajectories. First, the operating principles of a magnetic levitation system with two moving magnets are introduced. Then, due to the exact dynamic model of the MIMO magnetic levitation system is not clear, two MENNs are combined to be a direct MENN-based decentralized controller to deal with the highly nonlinear and unstable MIMO magnetic levitation system. Moreover, the connective weights of the MENNs are trained online by back-propagation (BP) methodology and the convergence analysis of the tracking error using discrete-type Lyapunov function is provided. Based on the direct and decentralized concepts, the computational burden is reduced and the controller design is simplified. Furthermore, the experimental results show that the proposed control scheme can control the magnets to track various periodic reference trajectories simultaneously in different operating conditions effectively.     

磁悬浮系统气隙磁场检测方法研究

磁悬浮系统利用电磁铁实现悬浮体的悬浮控制,电磁铁与悬浮体之间的电磁力大小与两者之间的磁场气隙密切相关,磁场气隙的高精度检测关系到悬浮控制性能的好坏.提出了一种基于隧道型磁阻(TMR)传感器阵列的气隙磁场检测方案,采用体积小、灵敏度高、测量精度高的TMR传感器作为磁传感元件,同时在气隙磁场中进行传感器的多点布控,利用传感器阵列来检测气隙磁场的分布.基于该方案研制了磁场检测实验系统进行测试验证,重点介绍了实验系统中标准磁场的建立和磁屏蔽结构设计.实验结果表明:基于TMR传感器阵列的气隙磁场检测方案经测试取得了较好的结果,补偿后的测量不确定度可以达到±0.5 ％FS.     

模糊自适应PID控制器在张力控制中的应用

针对常规PID在张力控制中控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整kP,kI,kD参数。经过实践表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制特性。     

基于CAN总线磁悬浮球系统分布式控制设计与实现

选用国际上应用最广泛的现场总线之一—CAN总线,对磁悬浮球控制系统进行分布式控制,设计并实现了CAN总线磁悬浮球控制系统。首先,对磁悬浮球控制系统进行了详细分析,确定了系统的总线型网络拓扑结构。在该网络结构下,进行软硬件设计。硬件设计工作主要是设计一个通用CAN节点的设计,使其能够完成模拟量的精确快速采样、高精度输出以及开关量的控制三大功能。软件设计包括两部分:CAN节点中基于ARM的软件设计和PC端监控软件的设计。     

模糊自适应PID控制器

提出了一种模糊自适应ＰＩＤ（ＦＡＰＩＤ）控制器及其设计方法，并导出了ＦＡＰＩＤ闭环控制系统稳定的充要条件。ＦＡＰＩＤ控制器的设计分为相对独立的两步进行，设计方法简单，便于工程应用。仿真结果表明，与ＰＩＤ控制系统比较，ＦＡＰＩＤ控制系统鲁棒性大为提高，超调量大大减小，动态抗扰能力增强，较好地解决了快速性与小超调之间的矛盾。     

磁悬浮式加速度计前期研究

为设计新型的小型高精度磁悬浮式加速度计,利用仿真软件对自制超顺磁性加速度计悬浮体在外磁场中所受的磁力进行仿真,并通过悬浮实验测试超顺磁性加速度计悬浮体在常温常压下的悬浮性能。仿真结果表明:超顺磁性加速度计悬浮体在外磁场中所受的磁力完全受外磁场控制。悬浮实验表明:当外磁场强度合适时,超顺磁性加速度计悬浮体可在常温常压下实现悬浮。实验表明:新型超顺磁性加速度计悬浮体适用于设计小型高精度磁悬浮式加速度计。