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.     

基于模糊神经网络PID的线切割张力控制系统的分析

分析了张力系统与模糊PID控制之间的关系,及控制系统对线切割机床加工精度和效率的影响。往复走丝线切割张力控制包含复杂的非线性问题,而模糊PID控制器在处理非线性问题方面有很大优越性。用神经网络建立模糊控制规则表,调整PID参数,使模糊PID对张力控制效果达到更好。利用神经网络和模糊PID结合的方法,分析神经网络模糊PID实现的控制,证明模糊神经网络PID控制系统具有较好的鲁棒性和优越性。     

金属板材加工张力控制的模糊PID方法

针对金属板材加工张力PID控制参数频繁调整的问题,采用现代模糊理论与PID控制算法相结合,给出一种基于板材加工的模糊PID张力控制方法。文章在简要介绍张力控制系统基本框架的基础上,着重描述PID参数调整原则及模糊PID控制器的整个设计过程。经过仿真分析与实际试运行表明,所设计的模糊PID张力控制算法有效可行,系统不仅实现了在线自整定PID参数的目的,而且具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

锌空电池极片张力PID控制系统研究

锌空电池作为一种高效、无污染和可回收利用能源,成为当今世界电池领域开发的热点,有巨大市场前景。在锌空电池生产线中,张力对保证产品质量有重要的作用。按照张力产生原因不同,对锌空电池极片生产线控制系统进行模糊控制器的设计。以电池极片生产线的张力控制为研究对象,以开卷机构为例,建立张力控制系统的数学模型;并将模糊PID算法应用于张力控制系统中,仿真研究结果表明在控制器中引入模糊PID控制,系统的性能得到了很大的改善,能很好的实现恒张力运行。     

钢带缠绕预应力模具变张力模糊控制

针对钢带缠绕预应力模具缠绕工艺中变张力控制问题,分析了影响张力控制稳定性的主要原因,提出了参数自整定模糊PID控制方法,设计了模糊控制器.在Matlab/Simulink环境下,建立了钢带缠绕预应力模具缠绕控制系统仿真模型.在相同条件下,对比了采用参数固定的常规PID控制和采用参数自整定模糊PID控制的张力控制效果,验证了模糊PID控制在改善系统动态和稳态性能方面的优势.     

基于模糊PID的恒张力控制系统设计

在带材加工和卷曲过程中,对带材的张力控制关系到带材的品质和质量.本文设计了一种电液比例恒张力控制系统,以可编程控制器(PLC)作为主控器,在分析常规PID控制器的基础上,采用了模糊PID控制算法对系统控制,实现PID控制参数的在线自整定.经过实验研究,模糊PID控制系统比常规PID控制系统相应快,调整能力强,鲁棒性好,有效的改善了控制效果.     

模糊PID控制在纱线张力控制系统中的应用

针对络筒机中纱线张力的随机性和不稳定性,设计了一种用于纱线恒定张力控制系统的模糊PID控制系统,它可以实现PID参数的在线调整,进一步完善PID控制器自适应性能,实现张力的恒定要求,并对该系统进行了仿真实验.     

瓦楞纸板生产线原纸张力模糊自适应PID控制

为解决不适张力对瓦楞纸板生产的影响,通过放卷辊的动力学分析,建立了张力数学模型,分析了影响张力的主要因素。针对常规PID控制在原纸张力控制过程中难以实现参数整定,提出模糊自适应PID张力控制算法,建立了相关变量的隶属度函数,依据PID参数调节规则和专家知识给出了模糊规则,采用重心法实现了输出量的去模糊化。为分析系统性能,建立了控制系统模型,并进行了仿真。结果表明,该方法可以在线调整控制器参数,控制效果优于常规PID,系统响应迅速、抑制扰动能力强、稳定性较好。     

无缝内衣机纱线张力自整定PID控制器设计

针对无缝内衣机织造时的纱线张力实时变化和现有控制器抗干扰能力差、纱线张力控制精度低的问题,对纱线张力的采集、直流电机的驱动、数据的传输和纱线张力的恒定进行了研究,提出了一种基于CAN总线通讯和模糊参数自整定PID方法的控制器。阐述了控制器的硬件电路设计和软件设计,给出了纱线张力检测电路、直流电机驱动电路、CAN总线接口电路和断纱报警电路的工作原理以及CAN总线的通讯方法。重点论述了基于模糊规则的自整定PID控制方法的实现,并利用Simulink仿真对控制器的准确性进行了测试。研究结果表明,该控制器有效解决了纱线张力的非线性时变问题,实现了纱线的恒张力输送,使编织成圈均匀整齐,且系统稳定性高,实时性好。     

模糊PID控制器的设计

本文着重对基本模糊控制器、模糊PID控制器的设计和在仿真软件MATLAB中的具体实现方法作了比较详尽的论述，在仿真软件MATLAB中完成对基本模糊控制器和模糊PID控制设计工作，并对相应的控制系统进行仿真，对时间常数对控制系统的控制效果的影响作了演示，得到其响应曲线，并与PID控制方法进行比较，从而得出模糊PID控制器对系统进行控制优于一般模糊控制器控制方法。     

基于PMAC的数控试验台PID参数调节研究

介绍了PMAC运动控制器中PID的控制原理,并对基于其上的数控试验台的PID参数调节进行了说明。利用PMAC自带的PID程序,通过对阶跃信号和抛物线信号响应图像的分析,整定了系统参数,使试验台获得良好的动态特性。     

直线电机在微电子领域中的应用

直线电机是一种做直线运行的驱动电机.它的性能优劣直接影响到设备的精度、生产效率及产品的质量.文章介绍了如何用工业控制器和直线电机驱动器实现直线电机的超高速、高精度、无过冲、无振荡控制.直线电机的速度环由驱动器用PP算法闭合,位置环由工业控制器用带速度前馈的PID算法闭合.     

PMAC在高速精密加工中的应用

介绍了开放式运动控制器PMAC的结构及原理。阐述了PMAC的时基触发控制功能以及PID调节，并将此控制器作为实验磨床的数控系统。通过实验，研究分析了基于PMAC的高速精密磨削数控加工，为实现PMAC在高速精密加工中的应用打下基础。     

基于PMAC的直线电机PID控制性能的研究

研究了数控加工系统中的直线电机零传动进给单元，在此基础上分析了采用PID参数调节的重要性，建立了基于PMAC基础上的直线电机PID的控制算法，并通过PID控制性能加以验证。     

开放式数控磨削加工系统中直线电机的应用研究

对高速、超精密加工来说，传统的进给系统已难以满足要求。近年来，直线电机作为一种新型直接驱动进给装置得到广泛应用。简单介绍了直线电机的基本原理，并利用开放式控制器PMAC(Programmable Muhi—Axis Controller)集成了一套磨削加工系统，在利用PID 前馈控制法对直线电机控制性能研究的基础上，实现了直线电机的微量往复进给运动，为推动直线电机及PMAC在高速高精度数控机床中的应用打下了基础。     

单元机组模糊免疫自适应PID控制器的设计

针对火电单元机组的多变量、时变和非线性特性,应用免疫反馈系统的原理和模糊控制理论设计了一个模糊免疫自适应PID控制器。对控制器中的比例系数kp采用免疫控制器调节,用模糊规则分别对ki,kd进行在线整定。结果表明,模糊免疫自适应PID控制器具有响应速度快、鲁棒性强等优点。     

基于PSO自整定PID控制器的柔性臂振动控制

针对压电柔性机械臂运行过程中的弹性振动问题,提出了基于粒子群优化算法（particle swarm optimization,简称PSO）自整定比例积分微分（proportional integral differential,简称PID）控制器参数的柔性臂振动抑制方法。采用标准粒子群优化算法,以时间乘绝对误差积（integrated time and absolute error,简称ITAE）准则为适应度函数,整定PID控制器的3个控制参数K-p,K-i和K-d,并采用Matlab Simulink平台建立双连压电柔性机械臂振动控制仿真模型,研制基于虚拟仪器技术的柔性臂振动控制试验系统。仿真与试验结果表明,采用常规PID控制算法和基于PSO自整定的PID控制算法均能有效地抑制柔性机械臂的弹性振动,但后者的振动抑制效果、鲁棒性与稳定性优于前者。     

并联机构实轴伺服电机的振动抑制

分析了Turbo PMAC运动控制器的超前观测功能,将其应用于并联机构实轴电机的振动抑制.在PRS-XY混联加工平台上进行的实验证明,在使用Turbo PMAC运动学功能进行并联机构控制时,利用其超前观测功能,能有效地抑制电机振动.研究证明,Turbo PMAC的超前观测功能实质上是一种变插补周期的控制方式,不依赖于具体机构的运动学模型.     

基于PMAC的仿人按摩机器人手臂控制系统设计

仿人按摩机器人手臂是按摩机器人的重要组成部分,其控制系统是中医按摩机器人完成按摩位置精确定位的关键因素。为了实现对仿人按摩机器人手臂精确控制,基于PC+PMAC运动控制卡设计了仿人按摩机器人手臂控制系统。通过PC与PMAC运动控制卡之间的通信对PMAC运动控制卡进行参数设置以及PMAC运动控制卡的PID控制器参数的优化。基于VC++软件开发平台设计了控制系统软件。仿真及实际应用效果表明,设计开发的仿人按摩机器人手臂控制系统实现了对手臂的控制,达到了设计要求。     

基于PID算法的摆式客车倾摆控制研究

针对摆式客车倾摆控制系统的特点,采用PID控制策略,理论上分析了PID控制器的设计思想,设计了PID控制器的比例、积分、微分系数并根据其阶跃响应进行参数整定,参数整定后的PID控制系统的阶跃响应特性与仅有比例控制时相差无几,而且PID控制系统对不大于1Hz的不同频率的正弦信号的跟踪能力优良且变化不大,对于频率变化而又具有非线性特性的实测未平衡离心加速度信号的跟踪能力略有降低.仿真结果表明：直接用设计的PID控制器参数进行控制,控制效果变得更差,其参数必须经过整定;经参数整定后的PID控制系统其各种性能得到大为改善,基本满足摆式客车实际控制的要求.