超高压开关气源的控制策略研究

基于容积减压的原理,介绍超高压开关气源的系统组成及其控制原理.运用仿真模型分析了当超高压减压型开关气源系统采用传统PI控制,模糊控制及模糊PI自整定控制策略时系统的输出特性及其鲁棒性的优劣.当系统采用模糊PI自整定控制时,系统具有模糊控制上升时间短,鲁棒性好,及PI控制的稳态误差小的优点.     

Vienna整流器网压重构功率控制

在电网电压不平衡下采用双闭环PI控制策略需对电网电压正负序分量分别控制,同时其参数整定较为复杂、稳定性能较差。为了简化在不平衡下的控制结构,提高系统的整体控制效果,提出了一种在电网不平衡下的Vienna整流器网压重构功率控制策略。首先,通过在αβ两相静止坐标系下对电网不平衡电压采用网压重构控制进行处理,减少了坐标变换,取消了正负序分量分离;然后,从优化整定参数复杂性的角度,建立以瞬时功率理论为基础的预测功率数学模型,取消了PI控制器参数的整定;最后,通过在MATLAB/Simulink中搭建基于网压重构的预测功率控制与PI双闭环控制策略的仿真模型进行对比分析。对比分析表明,相比于传统PI控制策略,控制策略在电网不平衡下降低了网侧电流总畸变率约70%,在电网不平衡且负载突变下降低了约40%,并进一步在实验平台上验证了该控制策略的可行性。     

基于改进自抗扰的永磁同步电机矢量控制系统研究

为了解决永磁同步电机矢量控制系统中转速外环PI控制器易受扰动干扰、鲁棒性不强、动态响应速度慢的问题，提出一种将一阶线性自抗扰与模糊控制相结合，对系统的转速外环进行参数整定的方法。对于一阶线性自抗扰控制器中误差状态反馈的补偿系数，引入模糊控制对其在线整定。分别对改进自抗扰、传统工程经验整定PI的电机调速性能进行仿真比较。结果表明，提出的控制方法具有减小超调量和增强鲁棒性的优势，证明了改进方法的优越性。     

基于Kalman滤波模糊PID控制的直流调速系统

为了提高直流调速系统的控制性能,针对系统中存在的非线性及结构参数变化范围大的特点,提出了一种基于Kalman滤波的参数自整定模糊PID控制器。该控制器将传统的PID控制算法与模糊控制算法相结合,通过对误差及误差变化的在线识别,实现对PID参数的自整定,并采用Kalman滤波对信号进行滤波处理。Matlab仿真结果表明,与传统的线性PID控制器相比,该控制系统具有良好的动态和稳态性能,鲁棒性强,控制性能显著提高。     

电液比例位置控制系统的参数自整定Fuzzy-PI控制

文章针对电液比例位置控制系统非线性、时变性等特点，采用了一种参数自整定模糊PI控制器，井应用在锻造操作机的位置控制系统中。参数自整定模糊PI控制能根据偏差和偏差变化率在线调整控制器的参数，优化了模糊控制器的性能。仿真及实践表明，该控制器具有良好的稳态控制精度和较强的鲁棒性，也满足了系统实时控制的要求。     

机器人系统中交流伺服电机控制研究

针对工业机器人应用中快速启动、频繁启停以及抗干扰能力强等方面的技术要求。提出了基于模糊控制理论与经典PID控制理论相结合的模糊参数自整定PI控制方法。可以在交流伺服控制系统运行中实时调整控制器的参数,改善经典PI控制器固定控制参数在系统参数变化及负载突变情况下的稳态和动态性能。对所提出的控制方案进行了详细的理论介绍和方案设计,并且实验测试表明模糊参数自整定PI控制方式相对于经典PI控制器在速度稳定性及抗负载扰动方面有着明显的优越性,验证了该方案的有效性,对工程应用具有一定的指导意义。     

基于模糊参数自整定的双闭环直流电机调速系统研究

论文根据直流电机的数学模型,建立了直流电机传递函数模型,分析了直流电机调速原理;根据模糊控制算法的参数自整定功能及其鲁棒性特性设计了双闭环直流调速系统的相关算法;利用模糊工具箱设计了模糊控制器,并与传统PID控制器相结合建立了模糊参数自整定PID控制器,通过Matlab/Simulink软件进行仿真;试验分析结果表明,模糊参数自整定PID控制策略能加快电机调速系统的响应速度,具有稳定性好、精度高、鲁棒性强等优点,并得到了良好的控制效果,具有较高的应用价值。     

铁水车悬架电液比例系统模糊PID控制研究

铁水车悬架系统一般使用电液比例实现升降操作且要求实现平稳精准控制,如果采用经典PID控制虽然简单、可靠、鲁棒性好,但由于其工况负载会波动较大,单一的数据整定无法针对车辆的实际使用工况作出适当调整导致控制性能欠佳,为了改善这一状况,本文研究了铁水车液压悬架控制系统的传递函数并引入模糊控制理论,将模糊控制理论与经典PID控制相结合并设计了模糊自整定PID控制器,实现了对PID控制参数的在线整定,MATLAB/Simulink仿真结果表明铁水车悬架电液比例系统采用模糊PID控制具有更好的动态性能。     

永磁同步电机控制器参数自整定研究

针对传统的伺服系统控制器容易陷入局部最优,无法满足性能的要求,研究了转速环控制系统参数自整定的方法,提高控制系统的控制性能。电流环按照工程设计方法进行整定,速度环利用模糊控制器实时整定PI控制器参数的模糊PI控制方法来进行整定。实验表明该方法能显著改善系统速度响应性能,实现了永磁同步电机控制器参数的自整定。     

模糊控制在有源电力滤波器直流侧中的应用

针对有源电力滤波器(APF)直流侧采用PI控制在启动时存在电压超调大和电流冲击以及在负载突变时电压波动大的问题,设计了一种参数模糊自整定PI控制方法来实现软启动和提高鲁棒性。以并联型三相三线有源电力滤波器为例,分析了其工作原理并提出了软启动方法,详述了模糊控制器的设计过程。仿真结果表明有源电力滤波器采用该方法在启动时能使直流侧电压平稳上升至给定值,启动电流也无冲击现象,并且鲁棒性强,证明此方法是可行的。     

变论域模糊自整定PID内模控制在主汽温控制系统中的应用研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性,采用常规PID串级控制方法难以获得满意的控制效果。通过引入1／1pade级数逼近纯滞后环节,将内模控制转换为常规PID控制器的参数的整定,运用变论域模糊控制原理来整定PID参数,从而实现了变论域模糊自整定PID内模控制。它充分综合了变论域模糊控制、内模控制、PID控制的优点。通过对锅炉过热蒸汽温度控制系统的仿真研究表明,变论域模糊自整定PID内模控制的控制效果优于常规的PID串级控制,它能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力,控制品质好。     

PID参数模糊自整定控制器的设计与研究

在常规PID控制和模糊控制研究的基础上,提出了一种PID参数模糊自整定控制器,采用模糊推理对PID控制器的控制参数进行在线调整,给出了参数整定的基本原则。并用MATLAB中SIMULINK和FUZZY工具箱对三种控制方式进行了仿真。仿真结果表明,PID参数模糊自整定控制器的控制性能优于常规PID控制和模糊控制,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。     

基于转动惯量的异步电机参数自整定系统研究

针对异步电机控制系统负载转动惯量变化对控制性能影响较大的问题,从异步电机数学模型出发,对异步电机系统转动惯量辨识和控制参数自整定进行了研究。通过合理的假设和简化,建立了双闭环级联结构速度环PI控制器参数与系统转动惯量的联系,提出一种基于转动惯量的参数自整定系统。利用Matlab/Simulink软件和d SPACE设备搭建半实物联合仿真平台,对电机系统负载转矩变化、转动惯量变化的动态稳态响应进行了测试。研究结果表明,该系统能够依据转动惯量辨识结果自动整定控制参数,拓宽参数选择范围,提高系统动态响应速度,抑制稳态波动,优化负载转动惯量频繁变化电机系统的控制性能。     

基于单神经元自适应的 PWM 整流器控制方法研究

针对 PWM 整流器在传统双 PI 控制中存在非线性、高次谐波和抗扰性差等缺点,以三相电压型 PWM 整流器为研究对象,提出了一种单神经元自适应 PID 与传统 PI 复合的新型控制策略。以电压外环误差限作为调节器切换依据,在误差限值以上利用神经元自学习、自整定算法输出动态可变的 PID 参数调节电压,在误差限值以下采用 PI 调节器快速减小静差,同时在电流内环引入前馈解耦策略实现电压、电流双闭环控制。对系统进行了仿真实验,结果表明这种控制方法能有效改善电压的抗扰性和电流的跟随性,提升电能质量并减小谐波污染,系统动静态性能良好。     

基于模糊PI参数自整定的无刷直流电机控制

本文通过建立无刷直流电机的数学模型,构造了无刷直流电机控制仿真模块。同时将模糊PI参数自整定控制器引入无刷直流电机控制系统中,根据系统输出误差和误差变化率实时整定PI参数,仿真结果表明,系统的动态和静态性能优越。     

采煤机变速截割调控系统

通过Matlab/Simulink建立了采煤机仿真模型,在此基础上研究了一种基于模糊推理参数自整定的PI控制系统对异步电机调速的影响.研究结果表明,参数自整定模糊PI控制整体调节性能要优于传统PI控制.在模糊PI控制下,特别当斜坡信号作为调节信号时电机响应速度较快,速度响应波动较小,并且能够有效抑制电机转矩波动,说明模糊PI控制方法能够取得较好的效果并具有可行性,为采煤机的自适应变速截割提供了参考.     

基于模糊控制的电动助力转向系统控制方法研究

基于模糊控制的基本原理及模糊控制器的设计方法,对模糊＂PID参数整定的方法进行研究。针对电动助力转向系统,设计了一种模糊自整定PID参数控制策略,利用MATLAB软件对控制算法进行仿真。通过仿真实验,证明了所设计的电动助力转向系统控制算法将PID控制和模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性相结合,提高了电动助力转向系统的助力控制性能。     

模糊PID控制在水面航行器伺服控制系统中的应用

针对水面航行器伺服控制系统的非线性及时变性因素的影响,结合模糊控制和PID控制的各自特点,对伺服控制系统关键的位置环采用模糊PID参数自整定控制算法,对航行器的航向进行实时控制,改善系统控制过程的静态、动态性能,并采用Matlab/Simulink进行在线仿真,结果表明模糊自整定PID优于传统的PID,提高了控制的性能。     

非理想电网下PWM整流器的多谐振控制研究

针对非理想电网电压不对称并含有低次谐波成分,使三相脉冲宽度调制(PWM)整流器的电网电流不对称且严重畸变而影响其正常运行的问题,提出一种PI+多谐振控制的电流控制方法。首先建立了PWM整流器旋转坐标系下的数学模型,并分析了非理想三相电网电压在旋转坐标系下的特性,然后在传统电压、电流双闭环控制的基础上,提出在电流控制环路的PI控制器上叠加多谐振控制的方法,以实现电网电流谐波的抑制和三相电流平衡控制,给出了各电流控制器的参数设计方案,进而分析了提出的控制策略的鲁棒性。最后针对10 k W的PWM整流器平台,进行了非理想电网下的仿真和实验验证。结果表明,该方法能大幅改善非理想电网电压下整流器的网侧电流质量。     

基于模糊自整定PID的力控制磨削实验研究

为保证磨削过程中法向磨削力的稳定,建立了基于X-Y数控平台的力控制磨削系统,该系统是一个非线性、时变的实时控制系统。分析了磨削过程的动力学模型并写出其状态方程。根据状态方程设计了模糊自整定PID控制器,用遗传算法整定PID参数,并记录整定过程中的输入-输出数据组,由数据组生成模糊控制规则。用该控制器与普通PID控制器进行了仿真对比,并在仿真过程中加入误差和突变信号以检验控制器的自适应性。在X-Y数控平台上进行了力控制磨削实验研究,结果表明模糊自整定PID力控制磨削方法能减小力波动,提高力控制精度。