磁悬浮轴承的变参数PID控制

提出了主动磁悬浮轴承的一种变参数PID控制方案,给出了控制器参数的整定原则。在MATLAB的SIMULINK环境下构建控制系统模型,用S-function编写变参数PID控制器的参数变化规则模块和磁悬浮轴承的非线性模型,并进行了动态仿真。仿真结果表明,这种变参数PID控制器对磁悬浮轴承有比较好的控制效果。     

滑模变结构控制在磁悬浮转子系统中的应用

针对主动磁悬浮转子系统的本质不稳定性、非线性和参数不确定性,根据滑模到达条件,为磁悬浮转子系统设计了滑模变结构控制器.基于某磁悬浮转子系统,仿真分析了采用PID控制和滑模变结构控制下系统的阶跃激励信号响应,结果表明,采用滑模变结构控制时系统具有良好的动态性能、较强的鲁棒性和抑制转子振动的能力.     

水轮机组调节的模糊控制算法研究

从提高模糊控制精度出发．提出了一种混合参数自调整模糊PID控制器结构,融合了常规PID控制器和模糊控制的优点．控制器主要包括了常规PlD控制器、增益调整型模糊控制器和直接控制型模糊控制器3个部分,能根据对象参数的变化合理地调整控制器的参数．叙述了混合参数自调整模糊PID控制器各部分的功能和参数的选择．针对水轮机组控制的仿真实验表明了该控制策略的有效性,与常规PID控制器的对比结果表明该控制算法能够提高系统的响应速度和鲁棒性．     

电站锅炉主汽温自适应PID控制

提出了热工过程对象拟线性数学模型,导出了在变工况条件下PID控制器参数与热工对象模型参数之间的关系,建立了新的PID参数调整算法．增益函数可以根据热工过程的理论分析或稳态工况数据统计分析获得,微分时间函数与积分时间函数之间的关系可以根据控制器内部不振荡原则来确定。这样可将PID在线调整参数从3个减少到1个,简化了现场整定算法．针对锅炉主汽温控制对象,提出了以动态超调量为准则的PID参数在线调整算法,可提高锅炉主汽温控制品质,并通过例子进行了验证．     

AMB系统变参数PID控制仿真

根据电磁学原理,建立了单自由度AMB系统的数学模型,并根据该模型设计出一个变参数PID控制器。在Matlab中的仿真结果表明变参数PID控制器在各项指标上都明显优于传统的PID控制器。     

模糊自整定PID控制器的设计及其应用

以液压伺服控制系统为研究对象,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整．仿真试验表明,该PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的静、动态性能.     

基于改进粒子群算法的PID控制器参数整定优化

针对经典粒子群算法应用在PID控制器参数上整定的方法效果往往不佳的问题上,提出了一种改进粒子群算法的PID控制器参数整定优化设计,在粒子群的基础上加入遗传算法中的交叉算子,并将粒子群中的惯性权重因子改成动态参数,应用到PID控制器,使参数的自适应整定问题也获得了改进,快速性和稳定性也都优于经典粒子群算法的PID控制器．借助Matlab获得仿真系统的响应曲线图,根据对比得出系统性能的指标改进情况．     

模糊自适应PID在磁悬浮系统中的仿真研究

以磁悬浮系统为对象,通过钢球位置与控制电流的实验拟合曲线,在MATLAB下运用S-函数建立了非线性模型.针对磁悬浮系统开环不稳定、强烈非线性等特性,结合PID控制和模糊控制的优点,提出了一种改进的模糊自适应PID控制方法.对位置偏差E及偏差变化率Ec采用非线性模糊化,并将PID控制器中D环节从模糊控制器中独立出来,只对P和I参数进行模糊自整定.仿真结果表明:IFPID控制系统的抗干扰和自适应能力都优于常规PID控制,具有更好的动态特性和稳定性.     

Fuzzy-PID控制算法在永磁电磁混合悬浮系统中的应用

永磁电磁混合磁悬浮平台控制系统是典型的非线性迟滞系统,单纯采用经典PID控制或Fuzzy控制难以满足系统的快速性、稳定性、鲁棒性等要求.虽然可以采用PID控制算法结合分段调节PID控制参数的所谓非线性PID来进行控制,但是这种整定方法由于采用了分段控制,在每个分段内PID参数不再变化,在受到较大扰动时控制作用可能会不及时,从而导致吸死现象的发生.针对以上问题,提出采用Fuzzy控制和PID控制相结合的Fuzzy-PID控制算法,在常规PID调节器的基础上运用模糊推理思想,根据不同的偏差、偏差变化率对PID参数进行自校正.仿真结果表明,系统具有较好的动静态性能,满足混合磁悬浮系统的要求.     

主动磁悬浮轴承的Terminal滑模变结构控制

为了给主动磁悬浮轴承转子系统提供更稳定的控制,根据其动力学方程的强非线性,建立4输入4输出状态方程,并提出一种Terminal滑模变结构控制算法,从理论模型上分析了该算法的鲁棒性与收敛性,并利用Simulink进行仿真.由实验结果表明,与传统PID控制器的控制结果相比,所设计的4输入4输出磁悬浮轴承Terminal滑模变结构控制器可以在很短响应时间内有效地消除抖振现象,可达到良好的控制效果,且与传统滑模控制器相比,系统的初始状态已经在滑面上,消除了滑模控制的到达阶段,保证了系统的全局鲁棒性,对参数变化具有一定的抗干扰能力,状态跟踪误差也可以在有限时间内收敛到0.     

磁悬浮球系统的滑模变结构鲁棒控制器设计

为了实现对磁悬浮球系统的精确控制,根据变结构理论,设计了一种具有更强鲁棒性的二阶动态滑模控制器。其中新切换面含有系统输入的高阶导数,降低了趋近律中不连续项的影响,改善了普通滑模控制器存在严重抖振的缺陷。通过与普通滑模控制器进行仿真比较,结果表明,所设计的二阶动态滑模变结构控制器能使系统有较好的动态性能并能较好地实现系统稳定悬浮。     

混合磁悬浮球系统磁场数值计算

利用有限元法对混合磁悬浮球系统中的磁场及磁力进行了数值计算,并利用检测系统对混合磁悬浮球间隙中的磁感应强度、磁场力、控制电流进行了测量.测量数据与计算结果基本相符.研究结果可为进一步改进磁悬浮系统设计和降低控制功耗提供参考.     

基于滑模状态观测器的两自由度磁悬浮球控制

首先分析了磁悬浮球绕组磁力线扭曲特性,构建了含轴向和水平两自由度的磁悬浮球运动模型,采用模型转换,将系统中的匹配性和非匹配性干扰统一重构为匹配性干扰,建立新的系统状态空间方程;其次,针对悬浮气隙中气隙速度与加速度难以获取、干扰实时性观测困难的问题,提出了含干扰重构的气隙速度、加速度滑模观测器,并基于此观测器设计了滑模跟...     

基于GA的磁悬浮球系统的Anti-windup变结构PI控制

磁悬浮球系统是一个开环不稳定的强非线性系统,而且其控制输入-驱动电流必须在限定范围内变化。为了使输出的位移达到期望的位置,本文采用Anti-windup变结构PI控制器,结合遗传算法优化P、I、的值,来使小球达到最理想的位置输出。实验结果表明,与常规PI控制器比较,Anti-windup变结构PI控制可以更快速稳定的跟踪期望位置,振荡幅度明显减少。     

磁悬浮系统的反推滑模控制

针对磁悬浮系统的非线性、开环不稳定性,将其模型在平衡点附近线性化,并根据得到的状态方程设计了对系统不确定性具有较强鲁棒性的反推滑模控制器,实现了对磁悬浮系统的闭环稳定控制。在Matlab Simulink仿真环境下建立系统的实时控制框图并通过RTW工具箱生成可执行代码,实现了钢球的悬浮与控制。实验结果表明,所设计的反推滑模控制器能实现钢球的稳定悬浮并具有良好的动态跟踪性能。     

基于三步法的磁悬浮球系统控制研究

针对磁悬浮球系统存在的非线性、不确定性和和外界干扰问题,为使系统输出在跟踪期望位置轨迹变化时具有良好的动态品质,设计了三步非线性控制器。该控制器由类稳态控制、可变参考前馈控制和误差反馈控制组成,按固定顺序分步骤推导完成。三步非线性控制器推导过程简单明确,所获得的控制律结构层次清晰,并且避免了高阶非线性带来的多次微分问题。仿真实验结果表明,三步非线性控制器的跟踪速度快,超调量小,跟踪效果好,不存在抖振现象。     

变风量空调系统温度模糊PID控制

将模糊PID控制应用于变风量空调系统中,任务是将送风温度和空调房间内的温度（回风温度）控制在各自的设定目标值附近。分别设计了变风量空调系统的送风温度模糊PID控制系统和室内温度（视为回风温度）模糊PID控制系统,通过调节冷冻水阀门的开度来控制送风温度,通过调节变频风机的转速来控制室内温度。应用所设计的模糊PID控制器对送风温度和空调房间的温度（即回风温度）进行了实时在线控制,控制结果表明模糊PID控制器设计合理,控制效果良好。     

主动磁悬浮轴承非线性控制决策的研究

主动磁悬浮轴承是一个典型的闭环控制系统,其特点是具有强烈的非线性,磁浮力正比于电流平方,反比于位移偏置量的平方。传统的PID控制器应用比较广泛,但其比例、积分、微分环节的调节参数都是采用试验的方法人工整定。这种方法不仅需要熟练的技巧,而且比较费时。当被控对象发生变化时,其参数也要进行相应的调整,也就是说这种PID调节器没有自适应能力。文章所设计的PID控制器中的各种参数是随系统动态特性不断变动的,它是专为非线性系统设计的,具有很强的自适应能力。仿真结果显示,该系统是可行的。     

混合悬浮系统的无加速度传感器控制

为了降低悬浮能耗,在悬浮系统中加入了永磁体.设计了四点悬浮的混合悬浮模型车,系统基于专家PID控制,实现了四磁极的稳定悬浮.相对于常规的磁悬浮系统,由于控制中加入了专家系统,悬浮系统的响应速度明显增加,系统中只需要气隙传感器而无需加速度传感器.仿真和实验验证表明:所提出的控制策略,可以实现快速、稳定、精确悬浮.