基于CMAC的转台系统逆控制器设计及仿真

仿真转台是对飞行器进行地面物理仿真的设备,是一个具有一定非线性和不确定性的伺服控制系统。该文利用CMAC的地址映射能够高度逼近非线性函数的特点,以转台伺服系统为控制对象,采用CMAC神经网络和PD控制器相结合的方法,提出一种应用于高精度伺服系统的控制方法,使CMAC在控制的前期阶段学习系统的逆,后期阶段作为控制器。仿真实验结果表明了这种方法具有自适应和快速收敛的优点。控制器具有良好的控制品质,结构简单,易于实现。     

一种基于RBF 网络的非线性自适应逆控制系统

改进了原有的ε-滤波自适应逆控制系统，引入自适应扰动消除器和反馈补偿，构成一种新的自适应逆控制系统．反馈补偿能消除自适应逆控制系统中的直流零频漂移，自适应扰动消除器能最大限度地消除扰动．将神经网络引入自适应逆控制系统，采用基于径向基函数网络的非线性滤波器，对非线性系统进行建模、逆建模、控制器及自适应扰动消除器的设计．仿真结果验证了该方法的有效性．     

一种基于模糊径向基函数神经网络的自学习控制器

提出了一种新型的基于模糊径向基函数 (RBF)的神经网络学习控制器 ,并应用于电液伺服系统 .由于RBF网络和模糊推理系统具有函数等价性 ,采用模糊经验值方法选取网络中心值和基函数数目 .与一般的神经网络自学习控制器不同 ,以系统动态误差作为网络输入量 ,RBF神经网络控制器学习的是整个系统的动态逆过程 ,因而控制性能明显提高 .对电液位置伺服系统的仿真和实验结果表明 ,该控制方案可以有效提高系统的控制精度和自适应能力     

基于混合径向基神经网络的建模及其逆模控制研究

传统的基于机理或局部线性化模型的控制策略不足以解决越来越复杂的控制问题,而神经网络用于控制也存在泛化能力差等缺陷,因此本文提出一种将被控对象已知机理和RBF神经网络结合起来实现逆模控制的方法.一方面能发挥神经网络非线性逼近的强大功能,另一方面利用被控对象已知机理信息指导神经网络的收敛方向,改进神经网络的泛化能力.由此方法设计的逆模控制器,在保证控制精度的前提下,速度远快于标准径向基神经网络逆模控制器,且对扰动、时延、非线性及对象参数的摄动有较强的适应能力,具有良好的控制品质.     

网络环境伺服系统位置自适应控制器设计

基于Ethemet／IP网络和SERCOS网络,采用罗克韦尔自动化的伺服驱动系统和ControlLogix系统框架构建网络环境下的伺服控制系统。针对伺服系统位置控制的技术要求,对伺服系统建模分析;使用罗克韦尔自动化的运动控制器研究设计出提高控制精度的位置自适应PI控制器。实验结果表明,此控制器解决了常规PI控制器各个参数在系统运行过程中的矛盾问题,提高了机械系统的定位精度。该方案简单可靠,且易于工程实现,可以在相关的运动控制领域中推广应用。     

一种稳定的机器人神经网络控制器研究

研究一种稳定的机器人神经网络（ＮＮ）控制器，提出了由神经网络控制器和监督控制器构成的控制方案，给出了控制器的设计方法及ＮＮ学习自适应律，并基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ方法证明了控制系统的稳定性和ＮＮ参数收敛性，仿真结果表明该控制方案具有良好的鲁棒性和参数收敛性，从而证明控制器的有效性。     

交流伺服系统复合模糊控制器设计

提出了在交流伺服控制系统中采用带有前馈的复合模糊控制器，利用模糊控制不依赖于对象模型和鲁棒性强的优点来克服交流伺服系统中参数漂移、非线性和耦合等因素的影响；引入前馈是为了进一步提高系统响应的快速性和减小动态响应误差。实验结果表明基于复合模糊控制的交流伺服系统具有较快的响应速度、较高的稳态精度和较强的鲁棒性。     

基于改进型Volterra 基函数网络的直接自适应逆控制方法

构造一种改进型Volterra基函数网络,其特点是结构简单,容易离线确定最佳网络结构和初始权值。通过利用该网络在线学习非线性系统的逆,构造了一种非线性系统的直接自适应逆控制策略,并从理论上证明了闭环系统跟踪误差一致最终有界。仿真结果表明该方法的鲁棒性能良好。     

永磁交流伺服系统的神经网络监督控制

针对经典比例积分微分(Proportional Integral Derivative,PID)算法需要准确的数学模型,抗参数摄动和外界干扰能力差,在高度跟踪过程中控制精度低的缺点,设计了基于径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络和传统PID复合的控制器,应用于交流伺服位置系统。利用PID控制器实现系统的闭环动力学性能,利用RBF控制器来提高系统的动、静态控制品质,完成了火箭炮位置伺服系统三闭环模型的建立与神经网络离线训练样本的选择,通过仿真表明了此算法可以有效地提高系统的动静态特性。     

基于逆系统的三自由度直升机内模控制设计

三自由度直升机模型系统是一个典型的非线性、高阶次、多变量、强耦合的多入多出系统,通过数学推导很难获得其逆模型,利用神经网络对任意连续函数很强的逼近能力与逆系统的思想相结合的方法获取三自由度直升机模型系统的逆模型,同时也将一个多入多出、强耦合的非线性系统转化为几个相对独立的单入单出的线性系统。采用内模控制的方法设计控制器,实现对高度角和横侧角的跟踪控制,MATLAB仿真结果表明该方法具有较好的控制效果,半实物仿真也说明该方法的可行性。     

基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真

研究随动控制系统优化问题,常规PID控制器参数调试凭经验,导致系统性能不高。为了提高系统快速性和稳定性,提出并设计了模糊自适应PID控制器,可以对参数进行在线修正以使系统性能最优。可采用经验法调试的常规PID参数为初值,再用模糊化和近似推理等对参数进行在线修正,从而使系统性能达到最优。既具有模糊控制灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。通过设计模糊自适应PID控制器,以某二维随动转台系统为对象,在MATLAB环境中进行了仿真,并与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,为随动系统优化设计提供了依据。     

基于RBFN逆控制策略的多变量非线性系统的解耦控制

基于逆动力学控制的思想,提出一种带前馈的RBFN逆模型控制策略,并将该控制策略对多变量非线性系统进行了在线解耦与控制;采用3个RBF神经网络分别对被控对象的3个输入进行逆辨识,每相神经网络逆辨识模型反向作为逆控制器模型与每相串联,从而构成3个已解耦的独立的伪线性对象,进而针对3个独立的伪线性对象进行线性控制,从而实现了对三相耦合系统的精确控制;经过实验室模拟调试的实测三相电流波形表明,在电流设定值为2100A时,升温速率为5.3℃/min,电流波动范围≤±10%.     

基于模糊控制策略的PMSM随动系统设计及仿真

在建立了永磁同步电机矢量控制的数学模型基础上,确定了随动系统的电流环、速度环、位置环三闭环控制方案。其中电流环和速度环采用经典PID控制,由于位置环关系到系统的稳定和高性能运行,因而是本系统设计的关键,采用模糊控制器来实现。在MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,本文提出的控制策略在处理非线性和外部干扰时优于传统PID控制。     

三相直流电机伺服系统设计

为实现对高精度实时目标的跟踪,设计了直流电机伺服系统。该伺服系统以STM32F103嵌入式微处理器为控制核心,以带有霍尔换向传感器的三相直流无刷电机作为伺服电机,并采用增量型积分分离式PID控制与模糊控制相结合的模糊PID控制策略。模拟对空跟踪试验测试表明,该系统具有较高的动态跟踪精度和较快的响应速度,平稳性好,实现了高精度实时跟踪,达到了设计的预期目的。     

电子横移伺服LQR最优控制器设计

为了提高系统的稳态精度和动态性能,将LQR最优控制算法应用于高速经编机电子横移伺服控制系统.建立了伺服系统状态空间模型,引入了一类具有指数衰减度的二次型函数作为系统性能指标.仿真结果表明,所提出的电子横移伺服LQR最优控制算法易于工程实现,保证了系统的稳定性,具有良好的频响特性,改善了系统的动态特性,实现了无静差高精度控制.     

大载荷液压加载系统控制器设计与仿真

以大载荷液压加载系统(HLSLS)为研究对象,目的在于寻求一种控制方法能够尽可能真实地模拟HLSLS在实际工作过程中所受到的力载荷。根据HLSLS的被动式力伺服控制结构及其工作原理,建立了执行机构的数学模型。设计了结合缓冲弹簧、舵机位移和速度前馈、输出力矩变化速度反馈的复合控制器结构,提高了系统的稳定性、加载精度和动态性能。提出了基于遗传算法的系统参数整定方法,克服了系统参数时变及非线性因素的影响。利用Matlab仿真环境和系统试验装置分别进行了系统动态特性实验。计算机仿真和实物测试结果表明:该控制器使HLSLS对于模拟飞行器舵机及其伺服系统所受到的惯性负载、摩擦负载和弹性负载具有很好的力矩动态跟踪能力,完全能够达到系统控制性能指标的要求,具有较高的工程实践价值。     

飞机舵机控制系统的电磁兼容性设计

电磁兼容性对于电子设备来讲是至关重要的,它直接关系到整个设备的安全运行;为了在实际工程中提高电子设备的抗干扰性能,对一种飞机舵机控制系统的电磁环境及频谱进行了分析,提出了相应的几种电磁兼容性设计方法,包括印制电路板与元器件的合理布局、屏蔽机箱设计、滤波设计和接地设计的方法;飞机舵机控制系统经过RE101和CE101等九项电磁兼容性实验,各项指标均符合国家标准;该系统的电磁兼容性设计措施具有一定的通用性,也可以应用到其它电子设备的设计中.     

光电跟踪伺服系统中模糊控制器的设计与仿真

随着被测目标速度和加速度的提高,对光电跟踪伺服系统的快速捕获能力也提出了越来越高的要求。采用经典控制方法不能完全满足工程需求。本文设计了一种比例因子自调整二维模糊控制器加入到光电跟踪伺服系统中。仿真结果表明,伺服系统的动态性能有了很大的提高。     

二自由度计算机伺服控制器解析法设计及控制软件研制

针对二阶模型控制对象提出了一种二自由度计算机伺服控制器的设计方法,采用解析法确定控制器的参数,使校正后的二阶对象系统同时满足跟随性能与抑制干扰性能最佳的设计要求。仿真结果验证了所提出方法的有效性。同时针对该控制算法研制了相关的计算机软件。