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。     

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DSP的磁悬浮球模糊PID数字控制器

给出了磁悬浮球系统的工作原理及其数学模型, 阐述了模糊PID控制器的设计方法, 设计了以DSP为核心的磁悬浮球模糊PID数字控制器并进行实验, 实现了钢球的稳定悬浮.结果表明, 该系统具有良好的控制效果.     

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。     

模糊PID控制在磁悬浮系统中的应用

基于模糊控制的思想,建立以悬浮系统为对象的数学模型,根据悬浮系统自身特点并结合实际经验,找出输入变量误差E和误差变化率EC与PID的3个参数之间的模糊关系,制定模糊控制规则,设计了一种模糊自整定PID控制器。该控制策略的优点是能在悬浮系统工作时,对PID参数进行在线调节,以适应轨道不平顺的变化,使控制器跟踪精度高,响应速度快,鲁棒性好。利用Matlab中Fuzzy和M函数的有机结合,通过仿真验证了模糊自整定PID控制系统的可行性。结果表明:与传统的PID控制器相比,该方法能够对轨道的正弦波扰动和方波扰动实现更有效的跟踪,对外加干扰具有更强的抑制能力。为解决轨道不平顺问题提供了一种思路。     

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.     

基于状态反馈控制的磁悬浮球系统

将磁悬浮球系统作为研究对象,建立磁悬浮球实验系统的数学模型,采用极点配置法设计一种基于跟踪的状态反馈控制器,基于 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立磁悬浮球控制系统的仿真模型,结果表明,与 ＰＩＤ控制器相比,采用状态反馈控制方法能使悬浮球系统更快趋于稳定。在 ＧＭＬ２００１磁悬浮球实验台上进行了悬浮实验,结果表明,基于跟踪的状态反馈控制器在波动幅度、悬浮精度及系统的动态性能适应性等方面明显优于 ＰＩＤ控制。     

单轴磁悬浮系统控制器的仿真研究

介绍了单轴磁悬浮系统的组成及基本工作原理,通过线性化方法建立了系统的力学模型,并基于此模型设计了闭环控制器的四种控制方案。通过对这四种控制方案在受到阶跃扰动时的仿真研究,分析了它们的稳态情况及抗干扰能力,得出了性能比较良好的控制方案,并相应给出了计算机的仿真结果。     

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。     

基于干扰观测器PID控制的磁悬浮系统

磁悬浮列车的悬浮系统是典型的非线性迟滞系统，由于悬浮系统的平衡点不稳定，对悬浮系统的动态和静态特性要求都很高.针对磁悬浮系统的特点，采用基于干扰观测器的PID控制算法，在一个常规PID控制器的基础之上增加了干扰观测器，系统响应快，抗干扰性强，稳定性好，位移误差变化范围为±05?mm，得到了理想的控制效果.     

磁悬浮系统的积分变结构控制

针对磁悬浮系统的非线性特性,提出一种积分变结构控制方法.搭建了磁悬浮系统的非线性数学模型,采用变结构理论设计控制器,切换函数选取时引入积分环节,并用光滑连续的饱和函数取代符号函数,减小系统的稳态误差.仿真结果验证,积分变结构控制可以有效消除抖振,当外界扰动作用时,系统具有较好的平稳性和鲁棒性.     

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。     

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。     

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。     

球磨机制粉系统的多变量解耦PID控制

中储式钢球磨煤机制粉系统具有多变量、强耦合、大惯性等特点,使用常规的PID控制回路进行控制无法取得理想效果。针对这种情况,提出了一种解耦PID控制策略。该方案在PID回路中加入解耦补偿器,以实现对多变量的解耦控制。仿真试验表明,该策略有效地解决了多变量的耦合问题,取得了较好的控制效果。