基于模糊PID控制液压机床滑台伺服控制稳定性研究

传统机床滑台位置伺服控制系统的非线性、多耦合、不稳定性等不足,单独的PID控制算法难以达到系统的要求,提出了模糊控制与PID控制相结合的控制方法。介绍了机床的整体结构、滑台位置控制模型、以及模糊PID原理,利用MATLAB软件建立机床滑台位置模糊PID控制模型,对PID控制和模糊PID控制等两种控制方法模型进行实验仿真。实验数据表明相比常规PID控制方式,模糊PID具有很好的自适应性,响应速度、稳定性、准确性都得到了改善,验证了该控制方法设计的合理性,满足我们的设计要求。     

基于模糊PID控制的气体泄漏检测系统的容积补偿

容积补偿装置控制系统的性能决定了泄漏检测系统的稳定性、检测精度和检测速度。针对在常规PID中引入设定权值后超调量减小,而过程响应的上升时间却增加的问题,参考ZN整定法设计并优化了自适应设定值权值的模糊PID控制器;建立了控制系统数学模型,采用Matlab/Simulink进行了模糊PID控制与优化后模糊PID控制的仿真比较;最后,分别采用模糊PID控制与优化后模糊PID控制作为容积补偿控制算法,设计了检测系统的控制软件,并进行了实验。仿真和实验结果表明,优化后的模糊PID控制器在保持其他性能指标的同时,能很好地抑制过程超调量并且不降低设定值响应速度。     

基于模糊PID的升降机层门联动装置建模与仿真研究

针对由于升降机层门联动装置存在非线性因素,导致层门联动装置运动精度低和响应慢的问题,设计了一种非线性控制器。首先,建立了通用变频器和三相电机(采用恒压频比调速方式)的数学模型,在ADAMS中建立了联动装置的虚拟样机,在MATLAB的Simulink中建立了控制系统模型,并设计了模糊PID控制器,通过ADAMS的Controls接口模块与MATLAB实现了机电联合仿真,针对联动装置在实际中运行的两种工况进行了仿真分析,将仿真结果与传统PID的控制结果进行了对比。研究结果表明:相较于传统PID控制器,采用模糊PID控制器的控制系统提升了层门的位置控制精度和响应速度。在工况一中,系统的稳态误差下降至2 mm;在工况二中,系统的响应速度提升了36.4%,满足层门联动装置的控制需求。     

一种基于模糊PID的工业锅炉温度控制系统设计

本文针对工业生产中温度控制系统具有非线性、时变性和滞后性的特点,采用模糊控制与PID相结合的方法,设计了一个基于模糊PID的工业锅炉温度控制系统,采用AT91RM9200为主控制芯片,并用模糊PID控制算法对温度进行控制.最后以工业锅炉蒸汽温度为被控对象,建立仿真模型对常规PID控制和模糊PID控制进行了仿真对比,结果表明采用模糊PID控制方法,有效的提高了系统对非线性、时变性和不确定性的处理能力,控制效果更好.     

基于LabVIEW的汽车巡航控制系统设计

为提高汽车巡航的精度和稳定性,提出了一种基于LabVIEW的模糊控制方法,提出以模糊PID控制作为基础,建立汽车运动模型,利用LabVIEW中的PID工具包对系统的设计进行仿真,验证系统设计的可行性.该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和执行器等器件组成.通过仿真实验结果分析得出模糊PID控制比传统PID控制平均巡航响应时间快.仿真实验结果表明,该系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制需求.     

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型.模糊FIJzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能.仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性.     

超精密工作台的模糊PID复合控制研究

超精密工作台伺服系统因其存在参数时变、负载扰动以及非线性等特点,很难为其建立准确的模型.模糊(fuzzy)控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点,但稳态精度差.将模糊控制和PID控制相结合,综合了模糊控制和PID控制的优点,克服了各自的缺点.通过Matlab建模、仿真及与PID控制的比较表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制.     

基于模糊PID控制技术的智能空调系统建模仿真研究

针对常规PID变风量空调系统存在的大滞后、多参量、非线性、时变波动、以及难以建立精确的数学模型等缺点,将模糊控制技术与常规PID技术相结合形成具有自适应自整定调节能力的VAV变风量模糊PID控制空调系统,建立了VAV变风量空调系统模糊PID控制模型,以VAV末端调风阀门开度和房间湿度作为控制对象,利用M ATLAB进行了建模仿真实验。实验表明,模糊PID控制技术可以有效提高空调系统的动静态调节性能和系统稳态调节准确度,从而使空调系统模糊PID控制器的综合调节性能有了很大改善,具有非常良好的调节控制效果。     

小型航空汽油发动机模糊增益恒转速控制

汽油发动机具有非线性、时变时滞等特点,传统的增益可调PID方法很难保证发动机整个工作范围内转速控制的稳定性及性能要求.笔者采用模糊PID控制,来实现小型汽油发动机的恒转速控制.在不同转速/负载点,采用时域阶跃响应方法,建立了一组线性模型来表示发动机的非线性特性.基于建立的发动机模型,给出了模糊规则和推理来在线调整PID...     

汽车驾驶员自适应模糊PID控制模型

汽车动力学控制系统具有强非线性特性,在人-车-路闭环系统中采用基于传递函数的传统方法难以建立精确的驾驶员模型.在"预瞄最优曲率模型"的基础上,对驾驶员校正环节采用模糊PID控制,对包括"魔术公式"轮胎模型在内的汽车模型,建立加速度反馈自适应模糊PID控制驾驶员模型.该模型通过模糊控制器在线实时调整PID的3个参数.仿真结果表明,所建立的自适应模糊PID控制驾驶员模型很好地描述了驾驶员的方向控制行为,为人-车-路闭环系统的进一步研究和智能车辆自动驾驶控制提供了可行的途径.     

基于模糊自整定PID的注水流量控制系统

针对注水流量控制系统的控制对象数学模型难建立,同时由于井下环境复杂,控制系统存在严重的非线性的问题,采用模糊自整定PID控制算法,设计了基于TMS320F2812模糊自整定PID控制器。该验结果表明模糊自整定PID控制能够满足系统的控制精度要求,具有动态和稳态性能好等优点。     

基于模糊神经网络的中频感应加热电源的研究

通过对原有感应加热电源温度控制方法的分析,提出了一种适合于非线性系统基于模糊神经网络的温度控制方法。与传统的控制策略相比,模糊神经网络控制具有不依赖控制对象精确的数学模型,较强的鲁棒性,控制方式简便等优点。实验证明:该加热方法优于常规PID和模糊PID,可获得良好的动态特性,具有稳态精度高,功率调节范围宽,工作稳定可靠的优点。     

四相平板式TFPM模糊PID控制系统的设计

针对四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性的特点,采用单一传统的PID控制无法达到满意的控制效果,提出了一种复合控制即模糊PID控制算法。借助于模块化建模仿真工具搭建系统仿真模型,进行模糊PID与传统PID控制的对比研究,仿真结果表明模糊PID控制精度高,动态响应速度快,静态误差小,对外部扰动(负载扰动)具有很强抑制能力并且对电机参数变化也具有较强的自适应性。解决了四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性特点的控制问题。     

基于新型模糊PID控制的DC-DC变换器仿真研究

DC-DC功率变换器是一种强非线性系统,传统的PID控制是建立在其线性化小信号模型的基础上进行设计的,虽然算法简单,设计容易,但PID控制器在功率变换器的参数发生变化时并不能相应地改变参数。针对传统PID控制的特点,结合模糊控制不需要建立被控对象精确数学模型的特点,本文提出了一种新型的模糊PID控制器—指数形式模糊PID控制器,并设计了Buck变换器的新型模糊PID控制系统,该控制系统能够根据系统的变化实时地改变控制系统的参数。运用MATLAB/Simulink软件对该变换器系统进行了仿真,仿真结果表明,新型模糊PID控制器有着响应速度快,超调量小,鲁棒性强等特点。     

模糊自适应PID控制器在数控机床中的应用

采用将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,设计出模糊自适应PID控制器,并采用Matlab软件对系统进行仿真,编写相应的程序。仿真结果表明,模糊控制方法很好地实现了控制目的,控制品质明显好于常规PID控制方法。     

直驱泵控电液位置伺服系统模糊PID控制仿真与实验研究

直驱泵控系统由于控制精度高、响应快、功率损失小、结构紧凑等优点,逐渐被应用到工业控制领域。但直驱泵控系统存在严重饱和与死区、非线性、时变性、时滞性的特点。我们采用模糊PID控制方法进行直驱泵控系统的液压缸位置伺服控制。在AMESim/Simulink联合仿真平台上建立了系统模型与模糊PID控制算法,采用PID和模糊PID控制算法对系统阶跃响应和正弦跟踪性能进行了仿真研究,同时在自行开发的电液比例伺服控制实验台上对PID和模糊PID控制性能进行了实验研究。结果表明：自适应模糊PID控制能大大改善了PID控制的性能,具有响应速度快、上升时间短、无滞与超调小的特点。     

电液伺服系统的非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先讨论了系统的非线性数学模型,利用逆系统解耦控制方法,将非线性系统转化成伪线性系统,进行线性控制;在此基础上,提出了一种模糊PID自适应非线性控制设计方案,与逆系统控制方法进行了仿真比较;结果表明,采用模糊PID控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,具有较好的自适应性和动态鲁棒性能。     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法研究

针对常规PID控制器不能在线修正参数以及模糊规则和率属函数对专家经验的依赖性,提出了神经网络模糊自适应PID控制器,从而综合了传统PID控制、模糊控制、神经网络控制的优点,使其具有PID控制的广泛适用性和神经网络的自适应和自学习能力,同时又具备模糊控制的非线性控制作用;仿真实验可知该控制器具有更快的响应和更好的平稳性.     

移动工作台位置控制系统变论域模糊PID研究

单机多工位锻压机的移动工作台位置控制系统是多变量的非线性耦合系统,常规PID控制和模糊PID控制难以完全适应复杂系统变化,满足系统控制要求。为了解决这一问题,在模糊PID控制的基础上加入变论域模块,改变模块中的论域伸缩因子,使模糊控制的论域随系统条件变化而调整,最终整定出满足系统控制要求的PID参数。对移动工作台位置控制环节建立了数学模型,并在Matlab/Simulink中进行了控制系统建模及仿真分析。结果表明:相比常规PID控制和模糊PID控制,使用变论域模糊PID控制的系统具有良好的动静态性能,在响应速度、过渡过程时间及稳态精度等方面具有更好的优越性,适合在复杂的非线性耦合控制系统中使用。     

Modeling and control of the magnetic suspension system

A fuzzy logic based controller applied to a simple magnetic suspension is presented in this paper. The simple electromagnet-ball system and the contactless optical position measurement system are developed as a physical model of the magnetic suspension. A nonlinear mathematical model is presented and linearized. This model has been used to design a discrete linear PID controller with optimal parameters. The physical real-time model was constructed in order to compare the performance of the linear discrete PID controller and the proposed fuzzy logic based PID controller. The decomposed fuzzy PID controller has proportional, integral, and derivative separate parts which are tuned independently. When testing it becomes clear that the decomposed fuzzy PID controller gives better performance over a typical operational range than a traditional linear PID controller.