dSPACE的单神经元温度控制算法研究

针对电加热炉温度过程控制系统,利用基于dSPACE的电加热炉实时半实物仿真平台,将单神经元自适应PID算法应用于dSPACE温度控制系统中,并完成S函数的M EX C代码格式建模,在M atlab/Simulink中进行模块化设计,将实质性代码放在S函数源文件之外的C文件中,完成单神经元自适应PID算法的移植和维护,实现方便快速原型化设计。实验表明,在dSPACE实时系统中应用单神经元自适应PID算法后,既利用了神经网络充分逼近任意非线性函数的能力,又发挥了PID控制器结构简单、稳态精度高及动态响应速度快等优点,同时dSPACE平台大大缩短了研究周期,获得了良好的控制效果。     

单神经元自适应PID算法在液位控制系统中的应用

双容水箱的液位具有典型的大惯性、大时延、非线性特性,常规PID控制往往难以保证系统的控制品质。采用增益在线自适应调整的单神经元PID控制器,对控制器的参数进行在线自适应整定,实验结果表明,其控制效果优于常规的PID控制器。     

基于dSPACE及FESTO的控制系统平台设计

为提高传统控制装置的利用率,提出了一种基于dSPACE半实物仿真系统和MATLAB／Simulink技术的改造方案,并将这一方案运用到具体的FESTO传统控制系统,设计了一个改造实例,建立了系统控制平台。最后对此平台进行了基于单神经元自适应PID控制算法的实验仿真。实验结果表明该控制平台克服了FESTO传统控制系统的弊端,能方便验证控制算法的有效性。     

基于Quanser的直流调速系统半实物仿真

针对直流调速系统,基于MATLAB/Simulink、Wincon软件环境搭建了实时控制平台。在该平台上,把实际控制对象引入仿真回路,通过Quanser的RTX（Real-Time eXtension）把设计的Simulink控制模块转化成可执行代码并实时地自动下载到Wincon中,在Wincon软件中可以实时观察实验结果。实现了直流调速系统的内模控制,该控制方法设计简单,并且只有一个控制参数,实验结果表明,与传统方法相比内模控制器具有更好的控制性能。     

基于MATLAB的液位模糊控制系统设计

对水箱系统设计一个两维模糊控制器,模糊控制器设计为两个输入一个输出,模糊控制器的输出用来控制阀门的开度,调节水箱的液位。运用MATLAB模糊工具箱实现双输入单输出的模糊控制器,并结合Simulink仿真得到实际液位跟踪给定液位的曲线,仿真结果证实该模糊控制器优越于常规的PID控制器,水箱模糊控制系统获得良好的控制性能指标。     

预期动态法在四水箱液位控制中的应用

针对实际生产中常见的双输入双输出过程,基于单位反馈闭环控制结构,根据前馈补偿的思想设计全解耦控制器矩阵,结合二自由度PID/PI预期动态法（DDE）鲁棒性强的特性,设计PID/PI解耦控制方案。同时,对于实际中常见的加性和乘性不确定性干扰,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出了基于谱半径判据的判定方法。本文借助英国Feedback 33-040s Coupled Tanks四水箱实验装置,对四水箱液位实时控制设计PI解耦控制器方案。实验结果表明：该方案能够使系统各路输出响应之间实现有效解耦,可对水箱液位进行有效控制,显著地提高了多变量关联系统的控制性能。     

基于VB 6.0的双容水箱液位串级控制系统设计

介绍了基于VB6．0软件的双容水箱液位串级控制系统的设计和实现方法．通过在SUPCON CS4000 DDC实验装置上进行实验得到双容水箱的数学模型,应用Simulink进行串级控制系统仿真．把改进的PID控制器仿真算法应用于双容水箱液位串级控制系统主副回路的调节,用VB6.0软件编写了该控制系统的仿真软件并进行仿真,其结果与Simulink的仿真结果相比,验证了串级控制系统仿真软件的正确性．     

基于神经元的自适应预测PID控制

提出了一种采用神经元的自适应预测PID控制方案。神经元具有很强的自学习和自适应能力，它可根据系统的误差并通过一定的学习算法来不断修正控制器的参数，使控制器能够适应受控对象结构的参数以及环境的变化。因此采用单神经元构成自适应PID控制器，将神经元与PID控制结合，对PID参数进行在线寻优、自校正，使PID控制能有效地对付一些较复杂非线性被控对象，特别是难于用传统方法建模的被控对象。同时为了提高系统的快速跟踪和抗干扰能力，采用动态自适应神经元（APE）对非线性系统进行预测，即用神经元建立起非线性系统的预测模型，预测系统的未来输出，从而提高了控制系统的控制品质。同时详细介绍了该控制系统的自适应控制算法。仿真结果表明，这种自适应控制方案切实可行，其控制品质明显优于常规PID控制，且具有较强的鲁棒性，达到了良好的控制效果。     

基于Matlab与PLC的实时控制系统

建立了基于Matlab的S7—200PLC温度实时控制系统,结合Matlab强大的计算能力和灵活的编程方法,解决了PLC控制系统的局限性。该系统在上位机Matlab的Simulink中实现单神经元自适应PID控制算法,下位机S7—200PLC则负责进行实时数据采样和输出,上下位机间数据通信通过OPC技术实现,并利用MatlabGUI进行监控;研究了系统的实现机制与过程,并对该控制系统进行了测试,取得了良好的控制效果。     

三容液位系统的单神经元PID控制仿真研究

分析了串接式三容水箱液位系统的数学特性,采用阶跃响应法确定了被控对象的数学模型。在此基础上,分析研究了PID控制算法以及进行单神经元自适应整定的可行性。在MATLAB R2006a环境下编写m程序,进行了仿真测试。实验表明,在三容液位系统中,单神经元PID控制算法的超调量小,控制品质是令人满意的。     

基于二次型单神经元PID的HVDC整流控制器设计

针对传统PID控制器存在自适应性差、调节时间长的问题,设计了一种基于二次型性能指标学习算法单神经元自适应PID的HVDC系统定电流整流控制器,控制器算法通过S函数-M语言编程实现,采用12脉冲桥结构的HVDC系统整流侧定电流控制模型在MArrLAB／simulink环境下仿真,仿真结果表明,所设计的整流控制器超调量小、调节时间短、自适应能力好、控制效果良好．     

干式双离合器自动变速器快速控制原型与台架试验

基于dSPACE快速控制原型开发了干式双离合器自动变速器系统的多级控制算法,算法在Simulink/Stateflow环境下完成,通过Real-Time Workshop在硬件中实现。快速控制算法的设计、执行、测试和在真实硬件上的实现,缩短了开发周期。将算法下载到双离合器电控单元进行台架试验,通过与快速原型的半实物仿真对比,验证了控制算法的正确性。目前控制系统已应用于干式双离合器自动变速器的开发中。     

基于Turbo PMAC的数控系统自定义伺服算法的嵌入和实现

直线电机驱动柱塞泵（简称直驱泵）系统具有较强的非线性,且系统在运行过程中需要根据不同的流量需求及负载状况改变直线电机的运动状态.传统PID控制策略的控制参数需要人工手动调节且整定后不会随工况改变做出相应调整.针对传统PID控制算法控制效果不佳的缺点,提出了一种基于可编程多轴运动控制器（programmable multi-axes controller,PMAC）的单神经元PID+前馈控制策略.单神经元PID+前馈控制以单神经元模块的输出作用律作为控制量的补偿量加入到控制算法中,具有神经网络的学习能力、适应能力和PID控制的广泛适应性.对神经元比例系数K₁采用人工调整的配置方式进行改进,使K₁可根据误差绝对值自动在线调节并将K₁值限定在一个合适的范围内.通过MATLAB/Simulink建模仿真并利用Turbo PMAC运动控制器的\     

一种基于单神经元的模糊自整定PID控制器

为解决普通的PID控制器设计对系统模型有一定依赖性问题,本文将单神经元网络和模糊逻辑相结合,提出了一种基于单神经元的模糊自整定PID控制器。单神经元控制部分本身还是一个PID控制器,但由于权值可以在线调整,具有较强的自学习和自适应能力,而通过模糊控制器对输出整定,可加速控制过程。将该控制器应用于船舶运动控制仿真中,仿真结果表明,单神经元模糊自整定PID控制器能使船舶更快地达到设定航向,且航向曲线和打舵更加平稳,可明显改善对大纯滞后、大惯性系统的控制效果,在工业控制中有广泛的应用前景。     

基于多容惯性标准传递函数的锅炉内胆水温PID控制

提出了一种PID控制器的多容惯性标准传递函数设计方法,并采用Matlab中的Simulink平台,构建了典型串联校正型PID控制系统的仿真试验系统.仿真结果显示,基于多容惯性标准传递函数的PID控制具有无超调、鲁棒性强等优点,有效提高了系统的控制效果.     

预测模型的单神经元PI控制器

针对工业过程和实际控制对象的慢时变非线性的特点 ,设计了一种预测模型的单神经元 PI控制器。采用单神经元 PI控制算法与神经网络预测模型相结合的控制策略 ,用 PI控制规律来确定控制器的输出。用一个自适应神经元网络作为非线性系统的预测模型 ,估计下一步的输出值 ;用一个单神经元实现 PI控制来优化下一步的控制。利用 Matlab/Sim ulink工具对 PI控制器和预测模型的单神经元 PI控制器进行比较仿真实验 ,其控制对象为典型的非线性系统。仿真实验表明 :预测模型的单神经元 PI控制器具有结构简单 ,计算速度快 ,鲁棒性好等特点     

交流伺服系统多模协调控制策略研究

提出了基于模糊控制和PID控制的多模智能协调控制策略。该控制器充分利用了模糊控制和单神经元自适应PID控制的优点,并将其应用于交流伺服系统。同常规切换控制相比,它把点切换改为相对平滑的智能切换,大大提高了伺服控制的动、静态性能。仿真结果表明,该控制器可以有效地抑制负载变化和各种干扰对系统的影响,能满足系统设计要求。