重复控制在伺服系统中应用研究

伺服系统中位置环一般采用PID控制,在跟踪三角波或正弦波等周期性给定的场合时,采用PID控制动态响应特性受到制约,为了改善PID型位置控制的动态响应性能,引入改进型重复控制器。实验结果表明:该控制方法获得良好的动态响应和控制精度,并且方法实现简单,参数选取简便易行,易于工程应用,具有实际应用价值。     

一种基于TSK型递归模糊神经网络的无刷直流电动机位置控制方法仿真

考虑系统的参数变化和包括摩擦力在内的非线性及时变的外界干扰情况下,永磁无刷直流电动机位置伺服控制系统是多变量和非线性的时变系统.针对传统PID控制方法的不足,提出了一种TSK型模糊神经网络控制器的设计方法,并用于永磁无刷直流电动机伺服控制系统的位置控制;可同时动态在线进行结构学习和参数学习,以提高位置控制静态精度和动态跟踪性能.仿真结果表明,所设计的TSK型模糊神经网络位置控制器响应速度快、跟踪性能好、输出精度高、动态和静态性优能于传统PID控制方法.     

应用神经网络和重复控制的逆变器综合控制策略

针对脉宽调制(pulse width modulation,PWM)逆变电源控制系统,提出一种基于(diagonal recurrent neural network,DRNN)在线自整定PID控制和改进重复控制相结合的新型综合控制策略,给出PID参数在线自整定的控制算法和改进重复控制器的设计参数。利用改进重复控制改善系统的稳态性能,利用对角递归神经网络在线自整定PID控制提高系统的动态性能,既能克服常规控制逆变器波形跟踪性能差的不足,又能极大改善重复控制逆变器动态响应滞后的问题。实验结果表明,该综合控制策略能实现逆变器的快速动态响应和高精度稳态输出波形。     

基于改进单纯形法寻优的步进电动机PID控制系统

在燃油泵液位传感器耐久性试验台的研制中,根据步进电动机的数学模型,设计了步进电动机的PID控制系统,重点阐述了如何利用改进单纯形法实现PID参数寻优,通过Matlab编程仿真,结果表明,通过改进单纯形法寻优的PID控制,具有较好的动态响应特性.     

一种改进的单神经元PID控制器的研究与仿真

为改善单神经元控制中学习速度慢,动态响应特性等问题,研究了一种改进的单神经元PID控制算法,该算法在神经元算法的加权系数中引入了二次型性能指标。在此基础上将其运用于电厂锅炉过热气温控制,设计了一种基于二次型性能指标的单神经元PID的过热汽温控制系统,总结了算法中参数的设置修正规律。仿真结果表明,这种控制算法具有优良的控制性能。     

基于级联一阶自抗扰控制器的机载雷达伺服系统的设计

传统雷达位置伺服系统的控制仍以PID控制为主,PID控制虽然结构简单,但进行位置跟随时,存在两点不足:(1)动态响应不理想;(2)位置跟踪性能差,无法满足高性能要求。由于位置环和转速环均可表示为一阶系统数学模型,因此可以提出一种通用一阶ADRC,分别应用于位置环和转速环中,由两个一阶ADRC级联的方式取代传统的PID,不仅能够对转速实现精确控制,还能使设计简化,调试方便。并且,统一的控制器结构还具有较强的通用性。通过基于某型机载雷达伺服系统的仿真和试验,验证了所提方法具有较好的动态特性和较强的跟踪性能,能够满足雷达伺服系统的性能要求和工程化应用的可行性要求。     

DC/DC变换器数字控制方法研究

传统PID控制方案在变换器的数字控制中仍发挥重要的作用,但先进的控制算法与传统控制相结合将是日后数字控制的主流。以DC/DC变换器为控制对象,在常规PID控制的基础上分析了改进型PID控制方法,如积分分离PID、不完全微分PID。另外针对参数自适应PID控制方法进行了研究,分别比较了不同的控制方法在相同和不同条件下的控制性能。实验结果证明,基于数字控制的先进控制方法使得变换器具有更好的动态性能。     

遗传算法优化的开关磁阻电动机RFNN位置控制器设计

为克服开关磁阻电动机严重的非线性、时变性及强耦合性等缺陷,设计一种递归模糊神经网络控制器,应用遗传算法优化控制器参数,并代替开关磁阻电动机控制系统的位置控制器,对开关磁阻电动机进行准确的位置控制。仿真与实验结果证明设计的位置控制器优于常规PID控制器,具有较强的跟踪能力和动态响应。     

基于改进PSO算法的横动伺服控制系统PID参数优化

针对横动伺服控制系统的位置控制器PID参数优化问题,设计了改进粒子群算法,成功实现了参数优化。设计了改进粒子群算法及其PID参数优化原理;在已知系统传递函数的基础上,利用Z-N法进行参数初求解;利用改进粒子群算法对初解进行参数寻优,并将优化前后的系统进行动态性能对比,结果表明:优化后的高阶非线性系统动态性能更好,响应速度更快,调节时间更短。     

改进神经网络优化PID和模糊理论在异步电动机中的应用

为了提高异步电动机的控制器准确度,针对传统PID控制存在的一些不足,提出了一种改进神经网络优化PID和模糊理论的异步电动机控制策略。首先采用神经网络对异步电动机PID控制器的三个参数进行实时、自适应调整,并通过改进粒子群算法优化神经网络参数;然后利用模糊控制器替代异步电动机的滞环控制器;最后通过仿真实验对其性能进行测试。实验结果表明,该控制策略大幅度改善了异步电动机控制器的动态响应性能,具有较好的鲁棒性,且实际应用价值更高。     

无刷直流电动机单神经元自适应PID控制及改进

研制的无刷直流电动机单神经元自适应PID控制器，实现了在线调整PID参数的目的，克服了电动机非线性、参数易变的影响；同时引进变速控制算法对神经元比例参数K的给定进行了在线改进。仿真结果表明，单神经元自适应PID控制器自适应能力好，响应快．鲁棒性强．系统静态和动态特性良好，而且采用变速控制改进算法后，速度的调节器品质有所提高。     

应用于直线电机的平滑切换模糊PID控制方法

为了适应直线电机的快速动态特性,抑制由于直接驱动使参数摄动和负载扰动等不确定因素对伺服特性的影响,提出了一种新的平滑函数模型,设计了平滑切换式模糊PID复合控制器,并应用于直线电机位置伺服控制。通过模糊控制提高伺服系统的动态性能,用PID控制保证系统的稳态性能,利用平滑函数改善控制切换过程。在PRS-XY型混联机床上的应用表明,该控制算法明显提高了伺服系统的动态性能,减小了位置跟随误差,对非线性扰动因素具有良好的适应性。     

基于粒子群算法和卡尔曼滤波器的PID控制

针对PID控制系统中存在参数的整定和控制干扰信号和测量噪声信号问题,提出基于粒子群算法和卡尔曼滤波算法的PID控制方法。利用粒子算法优化PID参数,通过卡尔曼滤波器抑制控制干扰信号和测量噪声信号。仿真结果表明具有响应速度快、抗干扰能力强等特点,且达到了全局最优PID参数整定,有效地剔除系统的控制干扰和测量噪声信号,具有比传统PID控制方法更好的动态和静态控制性能,控制品质有较大的改善和提高。为PID控制系统的研究提供了一种新方法。     

陀螺调零位置伺服系统的协同控制方法

为实时消除陀螺测斜仪惯性器件常值误差的影响,使积分误差不积累,大幅度提高系统的测斜精度,需要有高精度高动态的位置伺服系统.基于电机位置伺服系统的状态空间模型,提出了一种可兼顾稳态误差和动态响应的积分型协同控制方法,该方法在宏函数中引入位置误差积分来提高稳态定位精度,实验分析了趋近律参数变化与位置响应之间的关系.结果表明,常规协同控制和积分型协同控制方法的稳态误差分别为0.03.和0.001.,并且积分型协同控制方法起动过程平稳、快速,动态特性好,验证了该控制方法的可行性和有效性.     

一种无刷直流电动机重复控制方法研究

无刷直流电机位置伺服系统采用PID控制方式,虽然简单、动态响应较快但稳态输出特性差.重复控制是一种能够消除稳定闭环内所有周期性误差,同时控制精度高,实现简单,控制性能的非参数依赖性好.结合两种控制方法特点提出了一种无刷直流电机的重复控制方法以获得良好的动态和稳态性能.仿真结果说明,无刷直流电机控制系统的跟踪精度和鲁棒性得以提高.     

无串联变压器型DVR模糊控制策略研究

对无串联变压器型DVR的控制策略进行研究。对无串联变压器型DVR的结构进行介绍,并推导得到相应的等效电路和系统方程。采用dq法对电压暂降进行检测后,应用参数模糊自适应PID控制策略,实现了电压暂降的快速补偿。利用Z-N临界比例度法对PID参数进行整定,构造增量式模糊自整定PID的二维模糊控制器对整定后的参数进行调整并实现电压补偿。通过仿真,将所述方法与PID控制、纯模糊控制、位置式参数模糊自整定PID控制的控制效果进行比较分析,结果表明所提方法的有效性。     

基于双DSP的四路BLDCM位置伺服控制器设计

介绍了采用双DSP实现四路独立永磁无刷直流电机(BLDCM)的位置伺服控制,它结合了系统和负载的特点,并采用了数字滤波、非线性PID,以及改进双极型PWM控制方案等措施.非线性PID是根据位置给定信号和反馈信号,对位置环的PID参数进行分段处理;改进的双极型PWM控制策略是对传统双极型PWM进行修改,解决了系统灵敏度较低等问题.系统的控制器通过专用通信芯片从上位机得到位置给定信号并反馈实际位置信号,实现了控制器与外部数据传输的数字化.最后通过实验结果验证了该设计方案的合理性和有效性.     

永磁同步直线电机无模型电流控制

为改善永磁同步直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,针对传统永磁同步直线电机PID控制方法中参数不确定性导致的控制不稳定问题,提出一种无模型电流控制方法.该文基于超局部模型设计永磁同步直线电机控制系统的无模型电流控制器,分别搭建PID控制和无模型电流控制系统,在此基础上进行稳态运行、负载突加减和电机参数摄动的仿真及实验对比.结果表明,所提方法改善了永磁同步直线电机控制系统的动态响应性能,对电机参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

一种单神经元PID控制的单相APFC的设计

介绍了传统平均电流控制型APFC变换器的结构,对其控制原理分析后,提出了一种新的控制方法。APFC变换器本身是一个非线性、周期时变的动态系统,采用传统的PID控制难以达到令人满意的效果,单神经元PID控制可以利用其非线性、变结构、自适应等优点来提高APFC系统的动态响应和抗扰能力。通过Matlab/Simulink仿真结果表明,由神经网络控制的变换器,在一定程度上解决了传统PID控制器难于在线实时整定参数、对时变系统进行有效控制的不足,证明了设计的可行性。     

永磁同步电动机位置伺服系统

永磁同步电动机容易控制，动态特性好，适用于中小功率的高性能伺服场合。该文设计了用于机器人关节驱动的永磁同步电机位置伺服系统，研究了改进的变参数PID的控制方法，实验证明它是一种经典实用，性能很好的控制策略。