基于前馈补偿PID控制的轮式机器人轨迹跟踪

轮式机器人属于非线性欠驱动系统,针对传统PID控制在其运行过程中控制效果不佳的问题,提出基于前馈补偿的PID控制方案。在轮式机器人数学模型的基础上,完成了轮式机器人位置控制规律及姿态控制规律的设计,有效提高了轨迹跟踪控制效果。通过软件仿真对所设计的控制方案进行测试,最终的仿真结果表明:轮式机器人能快速达到目标位置,并保持前进方向的目标值,在有不可控干扰的情况下,控制器有效实现了轮式机器人轨迹跟踪控制。     

基于模糊PID线控转向系统前轮转角控制

转向系统是乘用车的重要性能指标之一,它关系到整车的操纵稳定性以及舒适性.通过对乘用车线控转向系统结构、原理进行分析,建立了基于Simulink与CarSim的汽车线控转向系统联合仿真模型,将模糊理论应用到前轮转角控制策略中,并在整车动力学模型的基础上,设计模糊PID控制器,用于前轮转角控制.仿真结果表明:汽车低速行驶时,较小方向盘转角能实现较大的前轮转角变化,其传动比较小,驾驶员转向轻便;而高速行驶时,需要较大的方向盘转角实现前轮转角变化,传动比较大,可有效防止汽车高速抖动,提高汽车操纵的稳定性.     

自适应模糊PID控制在烧结过程中的应用

烧结过程具有大时滞、参数不确定性等特性，仅利用常规PID控制很难使烧结过程中的各项性能指标满足工艺要求．针对这一情况，本文提出了一种参数白适应的模糊PID控制器．该控制器的参数调整采用确定性的模糊调整规则，不但使控制器的设计易于实现而且具有很强的适应性和鲁棒性．仿真结果表明，该控制器能够对烧结过程进行有效控制．     

内模PID控制器在智能车转向系统中的应用及仿真

针对智能车转向系统中模糊PID控制器参数调节复杂、适应能力较弱等问题,在分析内模控制与PID控制的内部对应关系的基础上,综合内模控制与模糊PID控制的优点,采用一种基于内部模型的PID控制器对系统进行控制．通过控制器在线仿真比较表明：内部模型的PID控制器不论在系统阶跃响应还是扰动跟踪等控制结果上均能到达模糊PID控制的要求,同时降低了参数设计的复杂性和随机性．     

自适应模糊PID控制在ATM网络流量控制中的应用

针对ATM网络中的可用比特率(ABR)业务,应用自适应模糊PID控制方法,探索了实际网络中可行的控制机制和策略,并分析了在有不同回路时延的情况下闭环系统的稳定性,进而给出了各个参数的确定方法。仿真结果表明在合适的参数组合下,系统具有很好的自适应能力和动态性能,保证了ATM网络的服务质量。     

基于Simulink的下肢外骨骼机器人模糊PID控制与仿真分析

为研究下肢外骨骼的轨迹跟踪控制,结合人体生物学特点及户外助力要求,设计了一款可穿戴式下肢外骨骼机器人。针对PID控制在轨迹跟踪时无法消除扰动的问题,为实现下肢外骨骼的柔顺控制,设计了一种模糊PID控制算法。首先在Solid Works上进行外骨骼结构设计,然后将外骨骼模型导入Simulink中搭建动力学仿真模型,对髋、膝、踝六关节驱动输入正常人体行走的力矩信息,在仿真模型中分别用普通PID控制器与模糊PID控制器对比控制效果,并对比了步态输入曲线与实际跟踪曲线。通过仿真结果对比可知,模糊PID控制相较于普通PID控制具有响应速度快、抗干扰能力强等优点。     

液压四足机器人的自适应模糊PID控制

为提高液压四足机器人的控制性能和足端轨迹跟踪效果,将自适应模糊PID算法用于机器人腿关节控制,并对PID参数进行实时增量调节.建立阀控非对称缸系统的数学模型,分析其伸出和缩回运动时由非线性、参数时变等因素导致的控制问题,利用AMESim-Simulink联合仿真模型对算法的控制效果进行了仿真,并在单腿试验平台上进行了实物样机测试.结果表明:自适应模糊PID算法的控制效果在减小调节时间、抑制干扰等方面相比常规PID有较大改善.该控制算法提高了机器人的动态跟踪性能,易于工程应用,有利于机器人的运动控制.     

模糊PID在管道机器人电缆恒张力控制中的应用

针对管道机器人电缆的恒张力控制,在采用常规的PID控制器的基础上,利用模糊PID控制算法,实现PID控制参数的自动调整。利用Matlab软件对模糊PID控制系统在阶跃信号下的响应进行仿真。实验结果表明,控制系统在一个固定的张力值下,电机的电流值保持恒定,即电机转矩恒定,可以保证电缆的恒张力控制。模糊PID控制算法具有动态响应快,稳态精度高等优点,能够达到系统控制要求。     

参数自适应模糊PID控制在中央空调变流量节能中的应用

中央空调的耗能问题日益引起人们的关注．由于其系统存在很大程度的非线性、大滞后和参数时变性,因而．采用传统的PID控制有很大的困难．模糊控制的优点是能够得到较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,上升时间快,鲁棒性好．但模糊控制受模糊规则有限等级的限制易引起误差．设计中采用AT89C58作为控制内核,结合模糊控制和PID算法的优点,提出参数自适应模糊PID算法,通过实验已证明了该系统的稳定性、快速性及抗干扰能力,能满足交流量控制系统的需要．     

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PID控制在燃烧系统中的应用

燃烧系统是一个具有大惯性、纯滞后、分布参数非线性的系统,PID调节以及双交叉限幅PID控制在燃烧系统中控制效果不理想、超调量和响应时间的矛盾不能解决、系统抗干扰的能力比较差,在焙烧炉的控制中,采用双交叉限幅控制和模糊控制相结合的方法,选用西门子公司的S7-400PLC实现了双交叉限幅和模糊控制,得到了比较好的控制效果.     

Real-time Non-linear Target Tracking Control of Wheeled Mobile Robots

A control strategy for real-time target tracking for wheeled mobile robots is presented. Using a modified Kalman filter for environment perception, a novel tracking control law derived from Lyapunov stability theory is introduced. Tuning of linear velocity and angular velocity with mechanical constraints is applied. The proposed control system can simultaneously solve the target trajectory prediction, real-time tracking, and posture regulation problems of a wheeled mobile robot. Experimental results illustrate the effectiveness of the proposed tracking control laws.     

Real-time Non-linear Target Tracking Control of Wheeled Mobile Robots

A control strategy for real-time target tracking for wheeled mobile robots is presented.Using a modified Kalman filter for environment perception,a novel tracking control law derived from Lyapunov stability theory is introduced.Tuning of linear velocity and angular velocity with mechanical constraints is applied.The proposed control system can simultaneously solve the target trajectory prediction,real-time tracking,and posture regulation problems of a wheeled mobile robot.Experimental results illustrate the effectiveness of the proposed tracking control laws.     

Fuzzy PID控制

本文阐述了传统Fuzzy控制面临的两个亟待解决的问题,并提出了其解决的途径-引用Fuzzy PID控制。文中介绍了Fuzzy PID控制的基础理论及其实施例(仿真实验)。     

复变函数分解定理

<正> 定理.任一复平面内(或有限闭区域)连续、有界的复变函数可以分解成两个半解析函数共轭的和.即     

两轮毂农用无人车自动转向自适应模糊PID控制研究

为解决农耕设备无人作业自动转向问题,以自动化改造的两轮毂农耕机为研究平台,采用自适应模糊PID控制实现自动转向角度的高精度、快速响应控制。建立了两轮毂独立驱动电机的角度控制数学模型,给出了控制算法推导过程,设计了模糊控制器以实时在线地调整增量式PID控制器参数。在比例、积分、微分控制参数相同的情况下,以相同角度值的阶跃信号作为激励信号,进行自适应模糊控制器和常规PID控制器的对比仿真。结果表明:自适应模糊PID控制器的响应时间为0.7s,比常规PID的响应时间快了4.3s;小角度转向时,角度的平均误差为0.37°,大角度转向时平均误差为0.44°。可见该模糊PID控制系统满足农耕设备自动转向控制要求。     

Steering Control of Wheeled Armored Vehicle with Brushless DC Motor

Considering the steering characters of one type of wheeled armored vehicle, a brushless direct current （DC） motor is adapted as the actuator for steering control. After investigating the known algorithms, one kind of algorithm, which combines the fuzzy logic control with the self-adapting PID control and the startup and pre-hrake control, is put forward. Then a test-bed is constructed, and an experiment is conducted. The result of experiment confirms the validity of this algorithm in steering control of wheeled armored vehicle with brushless DC motor.     

模糊PID在气化炉控制系统中的应用

分析了多联产系统气化岛的动态特性和控制规律,设计了气化炉温度和热值的模糊PID控制系统,并基matlab simulink对模糊PID控制进行仿真．证明模糊PID控制具有良好的鲁棒性,响应速度快,其控制效果优于常规PID控制方式。     

模糊PID控制算法在地源热泵空调控制中的应用

针对目前地源热泵空调系统控制的不足、系统误差不稳定和动态特性不理想等问题,提出了一种模糊比例、积分、微分(PID)控制算法.该算法将系统温差和温差变化率作为输入信号,通过模糊推理,实现了对PID控制参数进行在线自调整,从而对室内温度进行合理的控制,提高了对采暖末端温度的控制精度,降低了能耗,取得了良好的现场控制效果,并可用Matlab/Simulink进行仿真.     

模糊PID控制规则的优化

介绍了模糊PD控制规则的优化方法,提出了模糊PID控制规则的优化策略以及在线自调整策略,并以数字仿真实验证明,该策略的有效性和优越性。