面向无人飞行器的模糊闭环控制系统研究

通过对无人飞行器的建模,针对无人飞行器自动定向和自动定高,以及速度在内的一些参数提出了改进控制结构和底层控制方法。针对自动定高、定位等水平面控制提出了串级双闭环控制结构,改进了控制的响应速度和调节精度。针对传统PID控制方法采用粒子群算法(PSO)对PID参数进行优化,与设计的模糊控制器进行对比无人飞行器在底层控制上的优劣。通过仿真对比发现,粒子群优化的PID(PSO-PID)控制效果明显强于普通PID算法,但由于无人飞行器数学模型的不确定性,弱于模糊控制器。仿真实验证明提出的方法具有快速的动态响应,并具有一定的鲁棒性。     

BP-PID控制方法在变量施肥控制系统中的应用

为了提高肥料的利用率,尽可能地减少化肥对环境造成的污染,设计研制了一种变量施肥控制系统。该系统由GPS接收机、车载计算机、闭环控制器、直流伺服电机、机械式无级变速器组成。采用了BP-PID的控制算法,对BP-PID的控制器进行研究,利用Matlab软件对系统进行仿真并进行了田间试验,试验结果表明：神经网络PID控制策略提高了变量施肥控制系统的跟踪性能和抗干扰性能,施肥精度较高,可以实现变量施肥,为下一步的改进和精度的提高奠定了基础。     

基于RBF神经网络的永磁同步伺服电机控制系统

针对永磁同步电机控制系统,建立其磁场定向控制数学模型。运用增量式数字PID的方法实现对PMSM的传统PID控制策略。在此基础上,借助RBF神经网络的学习能力,进行PID控制器参数的自适应整定,进一步改善PID控制器的性能。同时,为提高RBF网络性能,采用粒子群算法对网络进行优化。仿真表明,与传统PID控制比较,基于RBF的PID控制系统能提高PID控制器的性能,改善了PMSM控制系统的收敛速度和跟踪精度。     

压电式执行器用于超精密进给机构的技术研究

通过对压电陶瓷微位移执行器动态特性问题的研究,设计了一种可微机控制的数字高压信号源作为电压调节器、压电陶瓷作为驱动器的精密微动平台。针对高精度的定位和进给需要,设计了数字闭环控制系统,引入数字比例-积分-微分(PID)模糊控制器以提高系统的动态特性。实验表明,该控制系统简单、可靠、实用,所提出的校正方法对改善压电陶瓷微位移执行器的动态特性有显著效果,现已将其用在磨床进给机构中。     

四旋翼飞行器MAC-PID位置控制研究

针对四旋翼飞行器传统PID控制系统存在的响应慢、抗干扰能力差、超调较大等问题,将模型算法控制(MAC)引入传统PID控制系统,以改善控制系统的动静态性能。将不完全微分PID控制器与MAC控制器相结合,构成串级闭环控制系统:将不完全微分PID控制器作为内环控制,实现对横滚角和俯仰角的姿态控制;将MAC作为外环控制,实现对位置以及偏航角的控制。仿真结果表明该方法与传统PID控制相比,其超调量小、响应速度快、响应曲线平滑。     

神经网络优化PID控制器的暖通控制系统

PID控制器对暖通控制系统的性能起着十分关键的作用,暖通控制系统具有非平稳性、时变性,导致传统PID控制器无法获得高精度的暖通控制效果。为了解决传统控制方法存在的缺陷,以提高暖通控制精度为目标,提出基于神经网络优化PID控制器的暖通控制系统。分析暖通控制系统的工作原理,建立PID控制器的数学模型,通过神经网络对暖通控制系统的PID控制参数进行优化,不断调整控制误差,保证暖通控制效果,在Matlab平台下进行暖通控制系统的测试。结果表明,该系统获得比其他暖通控制系统更高的控制精度,而且在最短时间使系统达到平稳状态,减少了系统的调整时间,改善了暖通控制系统的工作效率,具有较高的实际应用价值。     

基于模糊控制的傅立叶变换红外光谱仪定镜动态校正研究

通过分析圆形通光孔径下动镜倾斜角度对干涉调制度和相位误差的影响,设计了定镜动态校正方案。传统的比例-积分-微分（PID）控制器严格依赖于动态校正系统的数学模型,在实际的闭环系统中无法精确获取模型所有参数。系统采用了模糊PID控制策略,选择模糊输入输出论域的隶属度函数,制定模糊规则库,再经过模糊推理、清晰化处理,给出了闭环控制系统实现方法。通过实验,验证了此种校正方法的可行性,有效的摆脱了对校正系统准确的数学模型的依赖,能够将激光干涉调制度从0.6提升到0.99,相位差降低到0.1°左右,且相对于传统PID控制,稳定性能较好、调整时间较短。     

S7—200 PLC在PID闭环控制系统中的应用

为了实现对现场生产过程的精确控制,PLC闭环控制系统在工业生产中正得到越来越广泛的应用,阐述PLC实现PID控制的3种常用方式,分析闭环控制系统中PID数字控制器的原理,结合西门子S7-200 PLC详细介绍PID指令使用和输入/输出变量转换的方法,为S7-200 PLC在PID闭环控制系统中的应用提供一整套解决方案,最后以工业生产中常见的温度控制为背景,给出一个编程实例,对PID在工业控制中的应用很有参考价值。     

基于PLC的模拟量闭环控制系统PID的实现

文章对模拟闭环控制系统的原理、变送器的选择方法及闭环控制系统主要性能指标进行了描述,介绍了PID控制器的数字化过程及PID指令向导生成PID程序的步骤,通过S7-200 SMART PLC编程实现该控制过程,并进行了参数整定,达到了控制效果。     

新型开关电源控制方法研究

VRM作为电压调节模块具有快速的动态响应性能,但传统的V2C控制方法有其固有的缺点。为了提高VRM的动态性能和鲁棒性,在此分析了传统控制方式的固有缺陷,并以传统Buck变换器为平台提出新的双闭环模糊PID控制方法,最终希望提高VRM的抗干扰性。提出的控制方法通过引入非线性的模糊PID控制器闭环稳定输出电压并引入PID负载电流控制器加快动态响应,同时在参数设置中尝试兼顾稳定性、快速动态响应性能和鲁棒性。最后通过仿真得到可以稳定输出的变换器电路并证明了该新型控制器具有良好的动态性能和控制精度。     

热导检测器恒平均温度控制方法研究

为提高气相色谱仪热导检测器灵敏度,扩大其线性范围,本文设计了一种恒平均温度供电控制系统,系统采用C8051F060高集成度混合信号So C单片机作为控制器,模拟与数字双闭环设计。针对系统结构改进了PID控制算法。本文直接以被控对象温度为评判依据对控制效果进行测评。通过测试证明,本系统能有效提高热导检测器温度稳定性和控制精度。     

基于模糊控制理论的PID闭环控制系统的研究与设计

为了满足各种复杂控制任务,适应市场环境的千变万化,快速、准确及优质地完成各种工业控制要求,研究设计了一套基于模糊控制理论的PID闭环控制系统。系统设计以PID算法原理为基础,以数字化为实现方法,运用模糊控制理论,并实现控制系统的参数自整定。研究搭建相应的RC一阶电路硬件调试平台,通过相关软件设计,完成PID闭环控制器的调试,实现基于模糊控制理论的PID控制系统的相关功能,试验过程中使用高精度的AD/DA转换器确保系统的数字化精度要求,足以提升系统的适用性和有效性。实验表明,基于模糊控制理论的PID闭环控制系统能满足各种工业控制要求,具有较强的现实意义。     

模糊PID控制在直流调整系统中的应用

对双闭环直流调速系统中的控制方法进行了研究。目前双闭环调速系统所采用的大多是传统PID调节控制器,针对该类控制器在实际应用中处理动态非线性变化性能不佳的缺点,提出将模糊控制理论与PID技术相结合,设计了模糊-PID双控制器方案,改进后的方案既保留了常规PID控制器对稳态时静差的处理能力,又具备模糊控制对系统动态非线性变化的处理能力。仿真实验证明,该方法比传统的PID控制策略具有更好的控制性能。     

航空发动机闭环增益成形PID控制器设计研究

PID参数整定是PID控制器设计的关键.针对航空发动机PID控制器参数整定问题,研究了一种基于闭环增益成形PID设计方法在其中的应用.首先,根据期望控制系统的截止频率设计具有一阶惯性环节形式的期望闭环传递函数形状.然后,将某发动机对象传递函数近似表示为二阶深严格真形式;继而,可根据闭环增益成形设计方法,即假设期望闭环传...     

四旋翼飞行器串级模糊自适应PID优化控制系统研究

四旋翼飞行器控制系统具有非线性、耦合性等特性,PID参数的整定会存在一定的难度,而且固定的参数无法适用于四旋翼面临的复杂环境。要实现四旋翼的优化控制需要进行自适应性改进。该文结合PID控制和模糊控制的优点,设计一种非线性化的串级模糊自适应PID控制系统,分别在外环角度、内环角速度控制器中加入模糊自适应PID控制器,增强系统的自适应性和准确性。并且针对四旋翼存在高频干扰的特性,提出在角速度模糊自适应PID控制器的微分环节后加入一阶惯性环节,不完全微分提高了微分控制抗干扰能力。通过Matlab仿真实验对比结果表明,所设计方法响应速度快、超调量小,且增强了四旋翼控制的自适应能力和鲁棒性。     

自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中应用的传统PID控制过程中的一些问题,本文通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,并在Simulink环境中建立方位角跟踪传动机构仿真模型且完成仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,这在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

有线网络PSO-PID主动队列管理算法稳定性分析

主动队列管理算法的稳定性是实现拥塞控制的基础,针对目前PID-AQM控制器控制参数大多基于经验、缺乏稳定性分析的问题,提出了粒子群优化PID参数的整定策略,同时运用稳定分析论分析PSO-PID队列管理算法的稳定性.考虑TCP/AQM系统的时滞性,将时延系统利用泰勒展开转化为非时延系统进行稳定性判定.通过NS2仿真,结果表明,PSO-PID算法稳定性明显优于PID算法.     

基于重复控制的高精度平台控制系统设计

针对传统PID控制算法的局限性，本文提出了一种基于重复控制的雷达平台控制系统的设计，给出了将重复控制算法引入PID闭环控制系统的实现方法。应用结果表明，在雷达平台控制系统中引入重复控制算法，可改善系统的控制品质，使系统的跟踪控制精度能有很大的提高。     

一种基于PLC的模糊自适应PID控制器设计

通过对模糊自适应PID控制器设计过程的详细分析,提出了一种基于PLC查表方式实现模糊自适应PID控制器的方法,实现了基于PLC的自适应模糊PID控制器的设计,并应用于实际的控制系统中。结果表明,用PLC实现模糊自适应PID控制简单实用,适于工业控制系统应用。     

基于CMAC-模糊PID的自动送钻控制系统研究

针对自动送钻系统控制过程中液压盘式刹车影响因素的不确定性和非线性等特点,分析液压盘式刹车工作原理,建立自动送钻控制系统钻压钻速双闭环模型,设计了一种模糊PID与小脑模型神经网络(cerebellar model articulation controller,CMAC)自适应切换的控制策略,利用CMAC自适应能力与快速学习非线性函数能力对模糊PID控制过程进行学习,解决了恒钻压自动送钻控制系统的稳定性和快速性问题。仿真结果表明：相比于传统PID控制和模糊PID控制,CMAC-模糊PID控制使自动送钻控制系统的超调量降到0.1%,调整时间降低到0.2 s,提高了恒钻压自动送钻控制系统的稳定性和快速性。