虚拟模糊自整定PID调节器的设计及应用

针对传统PID控制器的一些问题,介绍一种基于PID参数模糊自整定的方法,并利用LabVIEW的模糊逻辑工具箱设计了虚拟模糊参数自整定PID调节器。运行结果表明,该控制器具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,有较好的动、静态控制精度。     

模糊自整定PID的液压马达驱动机床主轴速度控制研究

液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压马达驱动机床主轴系统模型简图,建立了液压马达驱动机床主轴系统数学模型。对传统PID控制器参数,用模糊控制器进行实时整定,开发了模糊自整定PID控制器。最后,采用MATLAB对液压马达驱动机床主轴系统进行仿真。同时,与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示：采用模糊自整定PID控制器的液压马达驱动机床主轴转速超调量小,具有更快的响应时间,跟踪精度高,同时系统能耗减少20%左右;即使受到较大随机干扰,模糊自整定PID控制器也能快速消除干扰,使机床主轴转速处于受控状态。采用模糊自整定PID控制器可以有效提高液压马达驱动机床主轴系统的动态稳定性以及抗干扰能力。     

考虑非线性关节摩擦SCARA机器人模糊PID控制

为了使SCARA机器人在快速运动时具有较快的响应速度和较强的抗干扰能力,在传统PID伺服控制器的基础上,利用模糊理论将伺服控制器设计为模糊PID控制器。采用MATLAB软件对该模糊控制器进行仿真研究,分析对比两种控制器的性能指标和抗干扰能力。结果表明:在阶跃信号作用下,两种控制器均能较好地实现信号跟踪,但模糊PID控制器的超调量要小于传统PID控制器。当考虑周期外激励作用时,传统PID控制器出现振荡现象,而模糊PID控制器仍保持较好的信号跟踪;在五次多项式轨迹跟踪过程中,两种控制器均能有效地实现信号跟踪。当考虑非线性关节摩擦作用时,传统PID控制器轨迹跟踪出现偏移,而模糊PID控制器实际轨迹仍能保持与期望轨迹较好的一致性。     

改进模糊PID方法及其在电液伺服控制中的应用

采用传统模糊PID控制算法的ΔK_p规则库对K_p参数进行在线修正时,存在精准度不足的问题,对此提出了ΔK_p规则库优化后的模糊PID算法,并对其控制性能进行了研究。根据PID整定的专家经验分析了ΔK_p规则库,并明确了其中不合理的规则,对其进行了调整与改进,完成了对ΔK_p规则库的优化;基于优化后的ΔK_p规则库设计了改进模糊PID控制器;最后,借助多领域协同仿真技术,以阀控缸系统为被控对象,对规则改进后的模糊PID控制器的性能进行了仿真研究。研究结果表明:在对K_p参数进行在线修正时,相比于传统的ΔK_p规则库,新的ΔK_p规则库更加灵活与准确,能克服原有ΔK_p规则库存在的问题,使改进模糊PID控制器的伺服跟踪精度和抗干扰能力都得到显著提升;相比于PID和传统模糊PID,改进模糊PID控制器的控制性能可分别提高18.62%和32.61%。     

基于Atmega 16单片机的模糊自整定PID调节器

本文介绍了一种基于Atmega16单片机的模糊自整定PID调节器.该调节器采用模糊自整定方法整定PID参数,它能发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点,又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度.同时,调节器具有显示温度、声光报警等功能.文章给出了参数自调整的原则、模糊控制算法,阐述了单片机参数自调整模糊控制器的工作原理,以及其硬件组成和软件功能,并提供了查表部分C51源程序.     

直线电机精密定位平台轨迹跟踪控制器设计

为了实现直线电机精密定位平台的位置和速度的轨迹跟踪控制,本文基于内模控制（IMC）的基本原理,在直线电机精密定位平台参数辨识的基础上,设计了定位平台速度环的模型状态反馈（MSF）控制器和基于位置环PID和速度环MSF的级联控制器。将PID/MSF级联控制器与速度/加速度前馈控制（VFC/AFC）相结合,构成了PID/MSF+VFC/AFC的复合轨迹跟踪控制器。该复合轨迹跟踪控制器通过整定速度前馈的增益来改善位置环偏差控制的跟踪滞后现象和动态响应,增加控制系统的稳定性和伺服精度;通过整定加速度前馈的增益在不减小级联控制器位置环增益的前提下,减小速度前馈带来的超调量,提高轨迹跟踪精度。基于MATLAB/dSPACE实时仿真控制平台,实现了某直线电机平台的轨迹跟踪控制。仿真和实验结果表明,该轨迹跟踪控制器的轨迹跟踪精度为±0.028 mm,定位精度为±4 μm,满足直线电机精密定位平台轨迹跟踪控制的要求。     

基于FPGA的模糊PID控制纱线张力的应用研究

为解决纺织业中纱线张力难以实时控制的问题,基于模糊PID控制器的自身优势,将参数自整定模糊PID控制技术应用于纱线张力控制中.通过Matlab构建了参数自整定模糊PID与传统PID相对比的仿真模型,运用QuartusII开发环境,利用原理图设计与VHDL设计相结合的方式,在现场可编程门阵列(FPGA)中完成了参数自整定模糊PID控制器,并对输入数据进行了测试.实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器可更快的达到稳定状态,超调量小,顶层电路系统设计稳定可靠,可用于纱线张力控制.     

永磁同步电机控制器参数自整定研究

针对传统的伺服系统控制器容易陷入局部最优,无法满足性能的要求,研究了转速环控制系统参数自整定的方法,提高控制系统的控制性能。电流环按照工程设计方法进行整定,速度环利用模糊控制器实时整定PI控制器参数的模糊PI控制方法来进行整定。实验表明该方法能显著改善系统速度响应性能,实现了永磁同步电机控制器参数的自整定。     

基于GA-PSO的PMSM伺服系统分数阶控制

针对永磁同步电机伺服系统要求快速响应、鲁棒性及抗干扰能力的问题,设计了一种遗传算法—粒子群算法(GA-PSO)优化的分数阶PID控制器。利用改进Oustaloup算法,框图化实现分数阶PID控制器。采用GA-PSO算法优化整定分数阶PID控制器参数,解决了分数阶PID控制器设计繁琐、参数整定多的问题,可得到使伺服系统性能最好的分数阶PID控制器参数组合。对采用分数阶PID控制器和传统整数阶PID控制伺服系统进行仿真,结果表明,采用优化后的分数阶PID控制器具有跟踪速度快、抗干扰能力强、鲁棒性好的优点。     

轴向柱塞泵变压力调节模糊单神经元PID控制

针对飞机液压系统存在着强干扰、高度非线性、参数摄动等现象,提出一种模糊单神经元PID控制器用于提高轴向柱塞泵压力跟踪性能。单神经元PID控制器用于在线整定比例、积分、微分的权值,模糊控制用于调整单神经元PID控制器的输出增益,两者的结合使得控制器具有较强的自适应能力。仿真结果表明,同PID控制器相比所设计的控制器具有响应速度快,跟踪误差小,抗干扰能力强等优点。     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

某型号飞机起落架支柱减振筒内壁腐蚀原因分析

飞机起落架减振支柱在飞机起落和滑跑时,吸收撞击能量,对飞机安全起降的意义重大.减振筒是减振支柱中的重要部件,本文从工艺流程、理化分析、外场使用和腐蚀机理分析等方面,对减振支柱减振筒内壁的腐蚀原因及危害进行了综合分析,并提出了相应措施.     

两种仪表功能合理性评述

本文以某些积算和双笔记录仪产品为例说明由于仪表功能设计的不合理或选型不当，影响了仪表的正常使用，制造厂和用户应关注这类问题。     

一种涡旋压缩机径向随变机构的设计

详细介绍了运用随变原理设计的一种新型径向密封机构的结构特点,工作原理及主要参数的确定方法,该机构可补偿由于涡旋体加工精度不高而造成的功率损失,适用于涡旋压缩机的批量生产。     

我校工业设计教育改革初探

针对目前市场对工业设计人才的需求,本文论述了我校在工业设计教育方面的改革措施,着重介绍了我校工业设计教育在软件和硬件方面所进行的一系列的改革。     

串联混合动力牵引车蓄电池SOC的监测

文中提出了基于安时法计算混合动力电动牵引车蓄电池已用电量，在求出当前蓄电池荷电状态的基础上，利用根据能量守恒模型计算出的蓄电池SOC进行荷电状态校正，采用80C196KC加上相应的感应器来实现。实验表明，该方法测出的蓄电池荷电状态比较准确，有较高的精度。