燧道式炉二自由度PID控制的MATLAB仿真研究

该文利用MATLAB仿真软件对二自由度PID在燧道式炉中的应用进行仿真研究,并给出仿真结果。仿真结果表明,燧道式炉采用二自由度PID控制能够实现给定跟踪性能和扰动抑制性能同时达到最佳。     

不完全微分型PID控制的神经元实现

给出从不完全微分型PID算法派生出的神经元PID控制器，并利用MATLAB／SIMULINK仿真软件对该控制器在某隧道式炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明．不完全微分PID控制的神经元实现不但具有不完全微分型PID控制的优点而且还具有神经元控制的自适应特点。     

基于二自由度PID前馈解耦的恒温恒湿控制系统设计

设计一种基于二自由度PID前馈解耦的恒温恒湿控制系统,利用阶跃响应实验测得系统响应曲线,结合机理法搭建数学模型,设计解耦环节,把多变量耦合控制系统处理为多回路互不干扰的单变量控制系统,使用二自由度PID控制器,调节PID参数,使外部干扰响应性能最优,目标值滤波器处理温湿度设定值,使目标值响应性能也达到最优.仿真结果表明,该控制系统减小了温度和相对湿度的互相干扰,保证了温湿度值平稳不抖动.     

基于模糊遗传算法的二自由度PID控制器优化设计

针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题，利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率，提出了模糊遗传算法（FGAs），并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明，所设计的二自由度PID控制器可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。     

基于二自由度PID的水温控制

针对一阶惯性加滞后的水温加热控制系统,采用结构简单、参数易于整定、抗干扰能力良好的二自由度PID进行控制。通过大量实验,对二自由度PID控制与常规PID控制的控制性能进行比较,发现通过改变二自由度系数b值的大小可以实现温控系统的无超调控制和超调控制,同时验证了该控制策略具有良好的设定值跟踪能力和抗干扰性,有效地提高了系统的控制性能。     

考虑延迟的线控转向二自由度内模控制

针对线控转向系统中由于信号传输、机械间隙和摩擦等因素引起的响应延迟问题，设计了二自由度内模控制策略以提高转角跟踪精度。将延迟模型与线控转向系统模型相结合，构建新的名义模型，为避免引入非最小相位项，采用全极点近似方法将延迟环节线性化，求解跟踪控制器和抗干扰控制器。与名义模型不含延迟环节的二自由度内模控制以及经典PID控制相比较，通过MATLAB/Simulink仿真给出了延迟量对三种方法跟踪性能的影响。比较了延迟量对采用全极点近似、Taylor近似和Padé近似的二自由度内模控制跟踪性能的影响。经线控转向台架试验验证，采用全极点近似的二自由度内模控制跟踪精度较高，对延迟的适应性较好。     

半主动悬架PID控制与Fuzzy-PID控制对比研究

选取某车型悬架参数,在MATLAB/Simulink中建立二自由度四分之一车半主动悬架模型。以改善乘坐舒适性和操作稳定性为目标,对半主动悬架分别设计了常规PID控制和Fuzzy-PID控制。以随机路面作为激励进行仿真,仿真结果表明:相比被动悬架,两种控制方案均使悬架性能得到了改善,但Fuzzy-PID控制对悬架性能改善明显优于PID控制。     

二自由度PID调节器的内模整定方法

本文针对典型的工业过程控制对象，提出了一种二自由度PID调节器的设计方法，所设计的调节器仅有两个可调参数，而且被调参数与系统的性能直接相关，可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性，仿真研究结果表明了它的有效性。     

一种基于粒子群算法的二自由度PID控制器优化设计

粒子群算法在解决复杂问题的优化设计上具有算法简单,计算速度快的优点,将粒子群算法引入到二自由度PID控制器的参数整定中,用于改进二自由度PID控制器参数整定的效率并进行了仿真实验,仿真结果表明,系统同时具有了最优的目标值跟踪特性和干扰抑制特性.     

一种改进的二自由度PID控制器

根据目标值滤波器型二自由度PID控制器，提出一种新型二自由度PID控制器。实验表明该算法使用可靠、精度高，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性，可大大提高系统的控制品质。     

鲁棒二自由度PID控制

针对工业过程控制对象,将内模控制与二自由度PID控制有机结合,提出一种鲁棒二自由度PID控制方法,可以有效抑制参数变化对系统的影响,使系统同时获得良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性.理论分析和仿真结果表明了这一方法的有效性.     

汽车主动悬架控制策略对比研究

为提高汽车主动悬架减振性能,建立了简化的1/4车体二自由度主动悬架模型,分别结合PID控制、模糊控制和自适应模糊PID控制方式设计了1/4车二自由度主动悬架控制器。以C级路面白噪声随机信号为激励,利用MATLAB/Simulink软件对车辆主动悬架的三种控制方式进行了仿真,选取车身垂直振动速度及加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷等指标进行控制效果评价。结果表明:基于自适应模糊PID控制的主动悬架较其他控制方式能明显改善汽车行驶平顺性,可有效抑制汽车主动悬架的振动。     

轮式移动机器人路径跟踪的模糊自整定PID控制

本文建立了二自由度轮式移动机器人路径跟踪的动力学模型,并设计了自整定模糊PID控制器,利用模糊推理的方法,对PID控制器的参数进行自动整定。仿真实验用常规增量式PID控制和自整定模糊PID控制算法结合进行航向跟踪,结果表明该算法与常规PID算法相比,系统误差减少了20%左右,响应时间减小到原来的0.4,有效地改善了控制器的动态性能,同时表现出了较好的自适应能力,路径跟踪仿真结果表明,轮式移动机器人能够迅速向目标路径靠拢,并能平稳地践踏规划路径。     

永磁伺服系统前馈型模糊二自由度控制研究

针对传统PID控制抗干扰能力差以及智能化控制方法计算复杂、模型难建立、不易应用等问题,在对模糊控制理论和二自由度原理分析的基础上,提出了一种在工程中易于实现的前馈型模糊二自由度控制策略。通过对前馈型二自由度模型化简变换,在变换后模型的基础上引入了模糊控制规则,使其同时具备模糊控制和二自由度控制的优点,实现了实时跟踪和自动整定控制参数的功能。利用Matlab工具建立了前馈型模糊二自由度控制系统仿真模型。研究结果表明,系统转速无超调,响应速度和扰动恢复时间比传统PID控制提高一倍。该控制方法具有良好的动、静态性能,实现了永磁伺服系统高速化、强抗干扰能力,提高了永磁伺服系统控制精度,为解决高精度数控系统提供了一种可行、易于实现的控制策略。     

基于T-S模型和PID控制的车辆半主动悬架仿真比较研究

路面的不平度是行驶的车辆所受主要激励源之一,因此,把积分白噪声随机路面输入模型的建立作为基础,建立了四分之一车辆2自由度半主动悬架的运动微分方程。在此基础上,设计了车辆半主动悬架系统PID控制器;针对车辆半主动悬架运动存在非线性的特点,运用T-S模糊控制理论,构建了车辆二自由度半主动悬架系统的T-S模型。运用MATLAB/Simulink仿真软件,实现了PID控制和T-S模糊控制仿真模型并输出其仿真比较图形,进行了两种控制算法的车辆平顺性性能评价指标的均方根值的比较分析,结果表明所设计的T-S模糊控制器在提高车辆的平顺性方面,与PID控制相比,控制效果有了明显的改善。     

基于自整定模糊PID控制算法的电液伺服系统设计

本文针对传统PID控制器控制六自由度并联机器人所存在的响应速度慢、控制精度不高和鲁棒性差等问题,采用自整定模糊PID控制算法设计了模糊PID控制器.根据给定语言变量建立隶属度函数,设计模糊控制规则.最后,利用Matlab语言仿真模糊PID控制器和普通PID控制器对开环传递函数的响应.结果表明所设计模糊PID控制器具有响应速度快、鲁棒性强、精度高和无超调等特点,提高了六自由度并联机器人的控制性能.     

二自由度机器人轨迹跟踪误差控制优化研究

为了提高2自由度机器人控制系统响应速度,降低其输出误差,设计改进模糊PID控制器,并对2自由度机器人角位移跟踪效果进行仿真验证。给出多连杆机器人的动力学模型,设计模糊PID控制器。利用粒子的迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行优化,从而得到模糊PID控制器参数的最优值,使机器人控制系统具有更好的抗干扰能力。以2自由度机器人为例,利用Matlab软件对机器人角位移和转矩进行仿真,在不同环境中比较优化前和优化后的输出效果。结果显示：采用改进粒子群优化算法优化PID控制器参数,2自由度机器人控制效果明显优于模糊PID控制器。2自由度机器人优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且抗干扰能力强。     

优化PID与神经PID控制主动悬架的性能对比研究

为主动悬架选择一种更可行的控制方法,对PID与神经PID控制主动悬架进行了优化后的性能对比研究。基于1/4车二自由度主动悬架模型,利用遗传算法以悬架二次型性能指标为目标函数,分别对PID控制主动悬架的增益系数与神经PID控制主动悬架的初始权值和学习效率进行了优化。优化结果显示:优化后的PID控制主动悬架的综合性能较神经PID控制主动悬架略优。出现上述结果的原因在于:当神经PID控制主动悬架的学习效率等于零时则退化成PID控制主动悬架,学习效率不等于零则导致神经PID控制主动悬架的实时PID权值偏离了最优的PID权值。此外凸块路面输入下的仿真也显示优化PID的鲁棒性也略优于优化神经PID。因此,选择算法较复杂的神经PID对主动悬架进行控制是没有必要的。     

增强型多参数半主动悬架模糊PID控制系统设计与研究

通过分析传统模糊PID控制器的不足之处,提出一种增强型多参数半主动悬架模糊PID控制器;与传统模糊PID控制器相比,该控制器可将路面条件变化考虑进去,并基于路面条件的变化实现变论域和PID控制器控制参数的二次调整,弥补了传统模糊PID控制器输入参数过于单一的缺点。建立了车辆二自由度1/4模型,并在Matlab/Simulink平台中建立相应的仿真模型;通过对被动悬架系统、模糊PID控制系统和增强型多参数半主动悬架模糊PID控制系统仿真分析,证明了增强型多参数半主动悬架模糊PID控制系统的先进性。     

基于PID控制的三级减振式主动悬架仿真研究

以设计的三级减振式主动悬架为研究对象,建立4自由度四分之一车三级减振式主动悬架动力学模型,以白噪声作为路面激励信号,建立路面模型。通过Matlab/Simulink软件建立三级减振式主动悬架的仿真模型。在C级路面下,基于PID对车身加速度进行控制,得出在有无PID控制车辆主动悬架系统的仿真对比。最后对车身加速度、悬架动行程和轮胎行程进行对比分析。结果证明,基于PID控制的三级减振式主动悬架能够更好的减小振动,使车辆的平顺性更好。