Fuzzy adaptive PID control on hydraulic servo system of quadruped robot

Quadruped robot driven by high power density hydraulic device works in unstructured en- vironment. With variable load and various external disturbance, the hydraulic servo system has fea- tures such as nonlinear, time-varying parameters. Traditional control method has some limitation. In order to help the hydraulic servo system of the quadruped robot to adapt to harsh environments, and to obtain high control quality and control precision, an incremental fuzzy adaptive PID controller based on position feedback is designed to solve the related technical problems. Matlab/Simulink sim- ulation and experimental results show that the incremental fuzzy adaptive PID controller improves the dynamic performance of the system, enhances the respond speed and precision of the hydraulic ser- vo system, and has some theory significance and practical value.     

具有输入饱和的轧机液压伺服系统鲁棒自适应控制

针对具有参数不确定、非线性和输入饱和问题的轧机液压伺服位置系统,提出一种鲁棒白适应backstepping控制策略。首先,定义一个光滑函数估计饱和函数;为获得稳定的控制输入信号,对被控对象进行增维。其次,利用backstepping方法进行控制器的设计,其中,为处理估计函数的偏微分引入了Nussbaum型函数。最后基于Lyapunov方法证明了闭环系统的所有信号是一致终结有界的。仿真结果表明,该方法能够有效抑制输入饱和对系统造成的不良影响,并能保证系统对参数慢时变具有较强的鲁棒性。     

液压伺服控制系统课件

在液压伺服控制系统及控制工程中经常会遇到一些重要概念、定义及术语，可以通过实验教学加以理解，但所使用的设备、仪器数量、时间及复杂程度都将是惊人的，在教学时间内几乎不可能完成.为此，介绍了由伺服阀控制对称液压缸和位移传感器构成的液压位置闭环控制系统及其工作原理，给出了该系统的频率特性及动态响应数学表达式.以VISUAL BASIC为开发工具，开发出了适用于液压伺服控制系统及控制工程基础课程的教学课件.     

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。     

伺服系统的自适应模糊滑模最优控制研究

为提高无刷直流电机(BLDCM)位置伺服系统的动静态性能，提出了一种基于最优线性二次调节(LQR)策略的控制器设计方法.控制器由最优LQR、模糊控制器和滑模自适应调节器组成.依据状态变换和Lyapurnov稳定性定理，通过离线计算得到二次型优化控制初始值作为模糊控制器输入，由滑模自适应调节系统模糊参数降低Lyapurnov目标函数.对所设计的控制器分别作了空载、带负载及改变电机参数的仿真试验.仿真实验结果表明，该方法设计的控制器明显增强了无刷直流电机位置伺服系统的动静态性能、抗干扰能力和鲁棒性.控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号.     

伺服电动缸传动系统刚度建模与前馈控制

在精准控制的要求下,伺服电动缸需保证很高的定位精度,然而在重载工况下,伺服电动缸会发生较大的弹性变形,严重影响伺服电动缸的定位精度.为此,本文对伺服电动缸传动系统进行了机械刚度建模,通过实验验证刚度模型的有效性,并加入了基于刚度模型的前馈控制算法.研究结果表明:所建立的伺服电动缸传动系统刚度模型有效,加入基于刚度模型的前馈控制算法后,伺服电动缸的定位精度得到显著提高.     

谐波驱动伺服系统的改进自适应鲁棒控制

针对谐波驱动伺服系统存在参数不确定性、干扰及非线性摩擦的问题,考虑位置相关摩擦的特性,提出改进自适应鲁棒控制算法.采用未知参数的正余弦函数组合的形式表征位置相关摩擦的特性,采用库仑-黏性摩擦表征速度相关摩擦力的特性.在期望补偿自适应鲁棒控制算法的基础上,增加自适应律的比例项,提高参数辨识的性能,有效抑制系统高频干扰.理论证明了控制系统的全局稳定性.分别在考虑位置摩擦和未考虑位置摩擦的情况下,采用自适应鲁棒控制、期望补偿自适应鲁棒控制及改进自适应鲁棒控制算法对单自由度机械臂的谐波驱动伺服系统进行实验研究.结果表明,该方法具有良好的控制性能.     

快速刀具伺服系统的模糊自适应滑模控制

针对由永磁同步直线电机驱动的快速刀具直线伺服系统在高频输入信号下跟踪控制精度低的问题,设计了模糊自适应滑模控制算法.算法采用滑模控制进行跟踪,利用模糊自适应控制方法对传统滑模控制器中的不连续控制量进行模糊逼近,同时对实际运行中系统的不确定因素进行补偿,并设计了相应的自适应算法以补偿模糊控制律的不足,从而有效降低抖振.仿真结果表明,算法可以解决伺服系统的高频跟踪问题,具有较快的响应速度,对负载扰动有较强的鲁棒性.     

在线学习自适应模糊控制器在水轮机调节中的应用

针对水轮发电机组系统具有时变非线性,传统的控制方法很难达到最优控制的特性,提出采用基于RBF神经网络和遗传算法的自适应模糊控制器来控制水轮发电机组运行.模糊控制器的比例因子、模糊推理规则和隶属函数由遗传算法在线寻优.由RBF神经网络进行被控对象的动态特性模型辨识,以评价模糊控制器控制性能.仿真实验表明,控制效果良好,特别在变工况和扰动情况下优于最优PID控制.     

基于LabWindows／CVI的电液伺服控制系统的设计

根据液压伺服控制的工作原理,设计了电液伺服控制系统。系统的人机交互界面采用图形化编程工具Labwindows／CVI编写,系统的控制算法采用Ziegler—Nichols整定HD控制方法,经过对根轨迹寻优以及参数的微调,得到最优PID参数,并对系统进行MatLab仿真,证明该系统控制效果良好。     

Fuzzy iterative learning control of electro-hydraulic servo system for SRM direct-drive volume control hydraulic press

A new kind of volume control hydraulic press that combines the advantages of both hydraulic and SRM (switched reluctance motor) driving technology is developed. Considering that the serious dead zone and time-variant nonlinearity exist in the volume control electro-hydraulic servo system, the ILC (iterative learning control) method is applied to tracking the displacement curve of the hydraulic press slider. In order to improve the convergence speed and precision of ILC, a fuzzy ILC algorithm that utilizes the fuzzy strategy to adaptively adjust the iterative learning gains is put forward. The simulation and experimental researches are carried out to investigate the convergence speed and precision of the fuzzy ILC for hydraulic press slider position tracking. The results show that the fuzzy ILC can raise the iterative learning speed enormously, and realize the tracking control of slider displacement curve with rapid response speed and high control precision. In experiment, the maximum tracking error 0.02 V is achieved through 12 iterations only.     

位置扰动型电液伺服施力系统的自适应控制

在位置扰动型电液伺服施力系统中,由于受力对象的运动给系统带来的很大的位置干扰,以及系统的非线性特性、参数时变等因素的影响,给系统的校正和优化带来了困难。针对多余力矩和参数变化问题,在用结构不变性原理进行补偿的基础上,采用模型参考自适应控制,并采用PID控制确保系统有满意的跟踪性能。采用这种控制方法,可以较好地消除位置干扰的影响,同时克服系统的非线性及参数时变等因素的影响,提高了系统的鲁棒性和跟踪性能。仿真研究的结果验证了上述结论。     

基于BP神经网络的永磁直线电机逆控制系统分析

将交流永磁直线电动机作为被控对象，利用自适应逆控制理论设计了BP神经网络自适应逆控制系统，解决了模型摄动和参数不确定性等问题，提高了系统的稳定性与鲁棒性；利用逆控制器的快速反应能力保证了系统的高性能。     

电液位置伺服系统最少拍控制应用研究

针对电液伺服控制系统的特点,进行了计算机控制系统的整体设计,以对称阀控制非对称缸的数学模型为基础,考虑一般电液伺服系统的元件,对伺服阀、伺服放大器、D/A、A/D卡进行了简化,得到整体模型,运用最少拍控制理论,得到最少拍控制器,实验证明控制效果良好.     

Application of intelligent control theory in AC servo system

An AC servo system based on neuron control theory is presented. Experimental results show that the neuralcontrol mode doesn't need the Precise model of the system, therefore, it has many advantages, such as simple designand high response performance. The simulation research of the AC servo system which is non-linear, time-varied.based on neuro-fuzzy controller is done. The results of the simulation show that the performances of the system areconsiderably improved and it is one of the novel pathways to realize intelligent control of servo system.     

遥操作工程机器人力觉双向伺服控制系统

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出了一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的改进并行型力觉反馈控制算法;结合遥操作工程机器人主从控制的特点,建立了该算法的动力学模型;搭建并分析了两自由度双向伺服控制实验系统。实验结果表明,该控制算法明显改善了主、从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点。     

Use of single chip microcomputer in hydraulic digital adaptive control system

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ,ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ,ｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｂｅｓｔｏｐｔｉｍｉｚａ ｔｉｏｎ ,ｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＰＩＤｒｅｇｕｌａｔｏｒ,ｔｈｅｓｔａｔｅｎｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄ ｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｏｏｎａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄ .Ｔｈｅｓｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｇｉｖｅｒｅｓｕｌｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｉｌｙｔｏｃｅ…     

模糊自适应控制在给水加药系统中的应用

针对火电厂给水加药过程的复杂性、较大迟延性及难以确切描述的非线性,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的新思路,设计了自适应模糊PID控制模型,通过现场实际采集的历史数据,对系统进行仿真分析.结果表明,这种新的控制策略可以很好地处理pH中和过程的非线性和滞后性问题.     

模糊自适应控制在给水加药系统中的应用

针对火电厂给水加药过程的复杂性、较大迟延性及难以确切描述的非线性,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的新思路,设计了自适应模糊PID控制模型,通过现场实际采集的历史数据,对系统进行仿真分析.结果表明,这种新的控制策略可以很好地处理pH中和过程的非线性和滞后性问题.     

基于神经元自适应调节的液压伺服系统滑模变结构控制

基于滑模特点和神经元的学习特性 ,提出一种基于神经元自适应调节的滑模变结构控制策略 ,并把它应用于一液压非线性伺服系统的位置控制 .仿真实验结果表明 ,所提出的控制策略可行 ,对进一步改善滑模变结构控制系统的动态特性和鲁棒性 ,以及削弱滑模控制抖振现象具有明显积极作用 ,是一种有效的控制方法