基于动态柔顺永磁同步直线电动机的PID控制方法研究

为了探究永磁同步直线电动机的动态特性,针对其非线性、时变性和强耦合性的特点,建立电动机数学模型,将模糊控制思想与传统PID控制方法相结合,设计一种二输入三输出结构的模糊PID控制器控制直线电机。并以某平板型永磁直线电动机实验平台为基础,在Simulink中搭建控制系统仿真模型,加载初始速度和外部冲击力进行仿真分析。研究表明,在控制直线电动机的推力和速度方面,启动阶段传统PID控制效果明显优于模糊PID,而当系统存在外部冲击时模糊PID控制效果又明显优于传统PID。最后实验验证了两种不同控制方法对典型载荷工况的适用性。     

稳定平台的自适应逆控制

稳定平台严格来说是一个复杂的非线性的控制系统,常规的PID控制很难满足其高精度、快响应的特点。本文采用模型参考自适应逆作为控制器来完成稳定平台转轴的控制,尝试利用其开环特性来改进稳定平台的控制性能。稳定平台模型辨识和控制器的设计算法上都采用最小二乘法（LMS）,仿真结果表明采用自适应逆控制的稳定平台具有响应快、无超调、抗干扰能力强以及稳态误差小等优点,其动、静态性能均优于常规的PID控制     

基于AMESim与MATLAB/Simulink的注油机电液比例流量控制系统设计

为满足注油机对流量控制的高精度要求，首先完成了注油机液压系统的设计，又以注油机电液比例流量控制系统为研究对象，分别利用AMESim与MATLAB/Simulink建立了液压系统模型与控制器模型，并通过联合仿真分析了系统在PID控制与模糊自适应PID控制下的控制效果。仿真结果表明：与PID控制相比，注油机电液比例流量控制系统在模糊自适应PID控制下其动态特性与控制精度得到明显提升。最后搭建了注油机电液比例流量控制系统测试平台，通过实验测试验证了仿真的准确性，表明了注油机电液比例流量控制系统的有效性。     

基于PID控制算法的智能控制试验平台系统设计

研究了增量式PID控制算法在智能控制实验平台中的控制应用,并从实际中验证其可行性,在智能控制实验平台控制模型基础上,深入分析数字增量式PID算法对跟踪和稳定输出波形的过程为闭环控制过程,该算法实现简单,控制效果良好且不易振荡。     

电液位置伺服控制系统的研究

电液位置伺服控制系统是一个非线性系统,且伺服阀具有死区非线性特性以及受零偏、泄漏等各种复杂因素的影响。一般采用的常规线性PID控制器难以协调快速性与超调性之间的矛盾。基于LabVIEW平台,针对电液伺服系统的非线性和不确定性等特性研究设计出非线性PID控制器,并与PID控制算法进行比较。实验结果表明,非线性PID控制器中的增益参数能够随控制误差而变化,使控制系统既响应快又无超调现象,抗干扰能力也优于传统的PID控制,改善了系统的性能。     

交流伺服直线位移平台高速定位控制

对直线位移平台的高速定位控制中,采用传统PID控制和低通滤波处理方法很难同时获得良好的指令跟踪特性和抗干扰生能.针对此不足,在建立了交流伺服电机控制模型的基础上,根据交流伺服硬件系统设计了三闭环PID控制结构.同时,为提高高速定位控制性能,设计出前馈控制和二自由度控制结构,并与传统PID控制进行了对比仿真,结果表明这种控制方法可以有效提高系统的指令跟踪特性和抗干扰性能.最后,设计了试验系统,对直线位移平台进行了高速定位控制试验,验证了此方法具有良好的控制性能.     

基于MATLAB的直流无刷电机模糊PID控制设计

针对直流无刷电机控制性能指标复杂的特点,文中在智能控制技术方面着重以模糊PID控制技术进行研究,探索了电机控制系统动态性能指标的优化控制方法。按照控制原理对电机控制系统进行系统设计,确定了直流无刷电机模型;基于模糊PID控制原理进行系统控制器设计,针对各项PID参数进行求解;开展了基于MATLAB的设计研究与模糊PID系统仿真。通过系统对比设计,相较传统PID,运用模糊PID对非线性被控对象进行控制,得到了更好的稳定性以及鲁棒性。     

航空遥感惯性稳定平台模糊/PID复合控制

为提高航空遥感惯性稳定平台控制系统稳定精度和扰动抑制能力,在常规PID控制的基础上设计了一种模糊控制与PID相结合的复合控制算法,分别应用于稳定平台横滚框及俯仰框系统进行实验验证。在三环控制系统位置环中将模糊控制与PID控制方法结合使用,并引入变论域思想,建立模糊/PID复合控制器,满足输出偏差变化不同时刻对PID参数整定的要求。通过模糊控制器实时调整PID参数,使系统具有良好的动、静态特性,实现多源扰动下惯性稳定平台的高稳定精度控制。分别通过仿真和静动态实验对方法进行分析和验证。实验结果表明:与常规PID控制及单纯模糊控制相比,模糊/PID复合控制器具有优越的扰动抑制能力和高稳定精度。相对传统PID控制,横滚框和俯仰框的静态均方根误差(RMS)值分别下降51%和73%、动态RMS值分别下降约20%和30%。     

基于相邻偏差耦合的多电机模糊PID同步控制

未知负载扰动下的多电机驱动系统如何实现多个电机运动特性的同步性控制是保证该系统性能的关键之一。本文基于相邻偏差控制策略,采用模糊自适应PID补偿器,对多个直流伺服电机的同步控制技术进行研究。在建立的直流伺服电机模型基础上,以相邻两电机转速偏差及其偏差变化率作为输入,设计模糊自适应PID补偿器,对电机反馈误差进行调节补偿。对直流伺服电机在随意扰动下的仿真结果和三轴实验平台实验结果验证了所提方案的可行性。     

自衡水箱液位控制数学建模及PID控制算法设计

分析了自衡水箱系统的微分方程动态模型,用一阶传递函数模型的辨识方法可以得出水箱的数学模型,并给出了PID算法。通过实验平台对模型与算法进行了验证,并对实验数据与理论数据进行了比较,证明模型与算法的设计都是可行的,从而为利用PLC实现PID控制提供了理论基础。     

高阶时滞系统的降阶IMC-PID控制研究

针对一类存在非最小相特性的二阶纯滞后对象,采用一阶Pade逼近,研究基于IMC的先进控制方法,得到一种新型IMC-PID参数整定方法。对于典型高阶时滞对象,先采用最小二乘法将其拟合为工业常见的二阶时滞过程模型,然后采用此IMC-PID方法进行控制器设计研究。仿真结果表明,对于此类高阶时滞对象,该控制方法较经典的PID控制方法有更好的动、静态特性。     

复杂工程系统优化设计面临的问题及解决方法

指出用常规优化方法对复杂工程系统进行优化设计时面临的效率、精度和复杂信息交换等三方面问题,并结合复杂工程系统的优化计算过程,详细分析产生这些问题的原因。采用响应面方法,构建一种逐步逼近的序列响应面迭代优化计算格式。该方法使优化进程中复杂的系统分析模型被响应面模型所取代;同时还构造了一个系统数据库,在每一迭代步都有新的数据加入到该数据库中,响应面模型根据扩展后的数据库不断更新从而逐步逼近真实模型。为在保证精度的前提下减少计算量,提供一种加入数据库中新数据的选取方法,利用此方法实现了一大型运输机机翼的气动-结构一体化优化设计,计算结果表明该方法的有效性。     

机器人机械结构参数的相关性分析

根据机器人机械臂结构系统的设计特点，运用键图模型手段，建立了机械臂结构系统的仿真控制模型，并以此探讨了机器人结构参数的相关性，为机器人机械臂的设计提供可靠的依据和一种新的设计分析方法。     

基于PLC的绕线打把机自动控制系统设计

对绕线打把机的自动控制系统进行了设计.阐述了步进电机的工作原理、特点、控制方法,给出了自动绕线打靶机控制系统的设计过程,以及各步进电动机驱动控制的实现方法.     

基于保质设计方法的液压万能试验机控制系统设计研究

保质设计是指在产品的设计阶段综合考虑影响产品质量的诸因素 ,将质量保证和管理融入到产品设计中的一种新设计方法。本文根据保质设计的基本思想 ,建立了基于质量功能配置的保质设计过程模型 ,在此基础上进行了液压万能试验控制系统的设计 ,并对该系统进行了理论分析     

层次化领域知识库的有效性检查研究

根据复杂产品设计领域知识的特点,建立适合领域特点的集成知识表示模型,并进而建立多层次化领域知识库,阐明知识库有效性检查的原理 与过程,提出适合层次化领域知识库特点的冲突检查方法,并开发多级 领域知识获取系统MKAS。     

基于自我意识的自主机器人决策研究

研究复杂多变环境下自主机器人的决策控制.为了提高机器人的适应能力,对机器人特性进行了深入分析,提出了通过模拟人类自我意识在机器人上面建立自我意识来提高机器人的自主性的新思路.首先建立机器人自我意识的模糊推理模型,输出就是当前状态下机器人的自我意识,然后输入到CMAC网络中进行学习,最终改善机器人的综合性能.通过对建立的模型进行Matlab仿真实验证明了这种方法的有效性,为提高自主机器人的控制性能提供了新的方法.     

一类时滞系统的模型参考自适应控制

模型参考自适应控制系统已较广泛地应用于工业过程,其设计方法有的比较成熟,有的还正在发展,有待完善〔１〕。模型参考自适应控制系统的设计关键在于参考模型的给出。本文针对实际过程的特点,将一些复杂高阶系统简化为一类时滞系统。（即：一阶加纯滞后或二阶加纯滞后）,并且提出了时滞系统的模型参考自适应控制的设计方法。仿真证明,该方法设计的自适应控制系统具有很好的鲁棒性,可广泛地应用于一般过程控制取代ＰＩＤ控制器。     

基于变复杂度近似模型的汽车安全性和轻量化优化

针对汽车安全性优化过程中考虑冲压效应的计算复杂性特点,采用最优拉丁方实验设计,利用较少样本点数据在传统模型和高精度模型间建立一个差值补偿响应面模型,再通过传统模型和差值补偿响应面模型构造新的实验样本点,在此基础上建立Kriging响应面模型,应用多目标粒子群优化算法对此响应面模型进行优化求解,进行了整车正面碰撞和轻量化多目标优化设计。结果表明,该方法能够在保证响应面精度的前提下,快速收敛于优化解。     

一种基于增量元模型方法的全局优化算法

针对复杂仿真模型的全局优化问题,提出一种基于增量元模型方法的全局优化算法。首先,分析了现有增量拉丁超立方采样方法新增点数量难以控制以及其数值必须为原采样点数量的整数倍的缺陷,在此基础上利用减法规则思想改进了增量拉丁超立方采样;其次,将改进后的增量拉丁超立方采样与径向基函数的增量更新方法相结合,提出了一种全新的高效全局优化算法;最后,将该算法应用于压力容器的优化设计,计算结果证明了该方法的实用性与工程有效性。