基于神经网络PID的冗余伺服系统自适应控制

建立冗余直接驱动式电液伺服系统的数学模型。针对电液伺服系统时变、强非线性的特点以及冗余伺服系统在余度降级过程中的故障瞬态现象和余度降级后的性能降级现象,考虑传统PID控制器自适应能力不强、鲁棒性差等缺陷,提出神经网络自适应控制方案。根据冗余电液伺服系统的特点和目前神经网络控制的发展水平,采用基于径向基函数神经网络的智能PID控制器实现冗余伺服系统的自适应控制。研究结果表明：该控制器能够根据控制指令、被控对象结构参数等因素的变化实时调整控制器参数,和传统PID控制器相比具有控制精度高、鲁棒性强的特点,可以有效地克服冗余伺服系统余度切换时的故障瞬态现象和余度降级后的性能降低现象。     

基于联合仿真的电液系统模糊PID控制研究

针对电液伺服系统的非线性、扰动、参数时变的特点,采用模糊PID策略改善控制品质,并用联合仿真代替传统的传递函数建立模型。研究表明:联合仿真模型更接近实际系统,模糊PID控制在快速性、动态跟踪品质、抗绕动性和控制精度等方面均具有良好的性能。     

电液伺服系统的非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先讨论了系统的非线性数学模型,利用逆系统解耦控制方法,将非线性系统转化成伪线性系统,进行线性控制;在此基础上,提出了一种模糊PID自适应非线性控制设计方案,与逆系统控制方法进行了仿真比较;结果表明,采用模糊PID控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,具有较好的自适应性和动态鲁棒性能。     

电液位置伺服系统模型辨识与非线性控制

针对电液伺服系统非线性、参数时变的特点,为提高系统的性能,首先介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,讨论了系统的非线性数学模型,利用实时工作间(RTW)的半实物仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行了系统模型辨识及验证。在此基础上,以辨识得到的模型为控制对象提出了一种Bang-Bang与模糊PID非线性控制方案,与传统PID以及模糊PID控制方法进行了仿真比较。结果表明,采用Bang-Bang与模糊PID复合控制,在系统参数变化、外界扰动的影响下,系统的快速性提高,稳态误差得到消除,具有较好的动态鲁棒性能。     

基于自抗扰控制的铣面机床电液位置伺服系统控制策略

为了提高铣面机床电液伺服系统的位置控制精度,提出一种基于自抗扰控制的铣面机床电液位置伺服系统控制策略。根据伺服阀控非对称伺服缸在伸出和缩回两种不同工况下的特点分别建立了相应的流体动力学模型,并结合其他环节推导出铣面机床电液位置伺服系统的闭环传递函数;依据该系统的特点设计出三阶自抗扰控制策略,通过扩张状态观测器对系统参数时变和外部扰动进行估计和补偿,并采用仿真和工业现场实验对所设计的控制策略性能进行了现场应用验证。仿真及现场应用表明,所设计的自抗扰控制策略能够使系统的位置输出基本不受控制对象参数改变的影响,具有比传统PID控制策略更好的内部鲁棒性和抗干扰能力,有效抑制了外部扰动对系统位置控制精度的干扰。     

电液力伺服系统自适应抗扰控制研究

考虑到电液伺服系统中存有各种非线性因素、不确定干扰以及参数时变,为了提高干扰下电液力伺服系统的控制精度,以电液伺服振动实验台作为控制对象,构建其非线性模型,同时使用参数自适应率对不定参数进行补偿,并在反演控制器中引入滑模控制以降低系统的干扰敏感性,利用Lyapunov理论保证闭环系统的全局稳定。对设计的控制器进行实验,模拟在有未知外部位置干扰下的力控制,提升系统的稳定性。实验结果证明,此控制方法能够有效地提升电液力伺服系统的抗干扰跟踪性能。     

模糊自适应PID在数控进给伺服系统的应用

数控机床的进给伺服控制是复杂的机电耦合系统,因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型.模糊FIJzzy控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点但稳态精度差,将模糊控制和PID控制相结合,设计了模糊自适应PID控制器,并将此应用于数控伺服系统的控制中,该控制器具有较完善的控制性能.仿真实验的结果表明,采用该模糊自适应PID控制器具有较高的稳定精度,较强的鲁棒性.     

四辊卷板机侧辊位移线性自抗扰控制

侧辊位移的精确控制对实现四辊卷板机高效加工至关重要,其核心问题是提高阀控非对称缸电液伺服系统的抗扰能力。由于电液伺服系统具有高度非线性和时变不确定性,传统非线性控制方法很难有效处理包含未知动态、外部扰动以及参数变化等的多源不确定扰动。提出一种四辊卷板机侧辊位移线性自抗扰控制方法。综合考虑各种不确定扰动因素的影响,设计了线性扩张状态观测器进行实时估计,采用状态误差反馈控制律给予主动补偿,并消除跟踪误差,证明了线性扩张状态观测器状态观测误差的收敛性和电液伺服系统的闭环稳定性。试验结果表明,所设计的线性自抗扰控制器能有效抑制电液伺服系统中多源不确定性扰动,实现侧辊位移的快速、精确轨迹跟踪。     

无模型控制器在气缸压力控制系统中的应用研究

气动伺服系统存在纯时延、非线性、时变等特点,传统的控制策略(如PID控制)在解决非线性系统时效果不理想,因此提出一种无模型控制算法。此方法在被控对象结构复杂、参数时变时控制效果较好。首先对气动伺服系统进行建模,建模过程包括阀口流量、比例流量阀及缸内压力建立一个二阶模型;其次设计无模型自适应控制器(Model-Free Adaptive Controller,MFAC)用于气动伺服系统压力控制;最后利用LabWindows/CVI平台进行试验验证。结果表明,针对气动伺服系统设计的无模型控制器是有效的,相比于传统PID控制有更快的响应速度和更高的控制精度。     

电液伺服系统同步控制研究

该文以电液伺服系统的常用执行机构阀控非对称缸为研究对象,对同步对顶伺服系统进行分析和试验研究,建立同步控制系统位置扰动型力学模型,提出位置闭环-力跟随控制策略,通过试验实现了对试件的同步夹持,并提出模糊PID自适应控制,提高了控制精度。     

电液位置伺服系统自抗扰控制研究

由于电液位置伺服系统中存在不易获得精确数学模型、参数摄动以及外部未知扰动等问题,采用了一种改进自抗扰控制方案,充分利用系统已知信息,将系统位置误差作为控制器输入,以减小因扩张状态观测器产生的相位滞后,进而提高系统响应速度。同时对系统位置误差进行观测并予以补偿,并将系统高阶项以及未知扰动视为总扰动,以简化控制器结构,最后采用MATLAB与AMESim进行联合仿真。结果表明,所设计的一阶非线性自抗扰控制器能够实现系统的快速响应及精度控制,相较于改进前,响应速度提升47.62%,跟踪误差降低44.44%,与PID控制相比,响应速度提升了60%,跟踪误差降低了58.34%,对未知扰动等因素有良好的抑制能力,拥有更优良的控制品质和鲁棒性。     

电液比例伺服系统模糊PID复合控制应用研究

针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素，对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究，通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换，提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID复合控制下电液比例伺服系统空载和带载的控制效果，实验结果表明模糊PID复合控制充分发挥了PID控制和模糊控制的优越性能，既有较快的响应速度,又有较高的控制精度。     

液压伺服系统建模与模糊自适应PID控制研究

液压伺服系统中存在非线性、参数变化、外负载干扰等问题,这些特点和问题很大程度上影响了液压伺服系统的性能。传统的PID控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想,一种模糊自适应PID控制方法被提出。针对液压阀控非对称缸系统,该文分析并建立了阀控非对称缸位置控制系统的动态数学模型。基于MATLAB仿真软件,将传统PID控制策略与模糊自适应PID控制策略分别应用于阀控非对称缸的位置控制中,进行仿真研究。仿真实验结果表明,采用模糊自适应PID控制器系统能克服传统PID控制器的局限性,且具有较强的鲁棒性,较好的动态品质以及较高的控制精度。     

模糊自适应PID控制在电液伺服系统中的应用研究

电液伺服系统中,存在的各种非线性因素,为了使系统对恶劣的环境有较强的适应能力取得较高的控制品质和控制精度,设计了模糊自适应PID非线性控制器.仿真和试验结果表明,文中设计的基于模糊自适应立PID控制算法的控制器明显改善了系统的动态性能,可以方便应用于工程之中。     

交流伺服系统模糊自适应控制研究

针对交流伺服系统提出了模糊自适应控制方案,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,进一步完善了PID控制器的性能,实现了PID控制器参数在线调整.仿真结果表明:参数自适应模糊PID控制器提高了控制精度和快速跟踪能力,抗干扰能力强,具有较强的鲁棒性.     

直驱泵控压力伺服系统自适应模糊PID控制

直驱泵控压力伺服系统属于典型的非线性时变系统,采用传统PID控制存在系统适应性差、压力波动幅度大以及跟踪控制精度低等问题。根据PID参数对压力伺服系统响应特性的影响规律,设计了根据系统误差和误差变化率在线自适应调整PID参数的自适应模糊PID控制器,分别采用传统PID控制和自适应模糊PID控制策略进行了直驱泵控压力伺服控制仿真与实验研究。结果表明,自适应模糊PID控制策略能大大改善PID控制的性能,使系统具有响应速度快、压力波动幅度降低、滞后与超调小的特点,提高了系统的动态品质和控制精度。     

电液伺服系统非线性控制方法研究

电液位置伺服系统由于其控制精度高、响应速度快、输出功率大的特点而被广泛应用于军事和工业生产中,但是伺服阀的压力流量特性、活塞与液压缸之间的摩擦,以及系统中存在的非匹配干扰等都反映出系统是具有强非线性的。文中利用Matlab软件对电液位置伺服系统进行控制和仿真,通过仿真结果比较分析PID控制算法、反步控制算法及反步法和NDOB（非线性干扰观测器）结合的控制方法对于控制这种具有强非线性系统的优劣。通过仿真结果可以看出,反步法与NDOB(Nonlinear Disturbance Observer)结合的控制策略对系统的控制精度要比反步法和PID的控制效果好、精度更高。     

基于电液位置伺服系统机床滑台模糊自适应控制研究

针对传统电液位置伺服液压机床系统的非线性、强耦合、稳定性低等问题,提出了一种改进模糊自适应控制算法,使得机床滑台位置根据外界条件能够实时跟踪以达到稳定控制。首先,以华中数控组合机床为实例,对机床整体结构及功能进行介绍;然后,建立机床滑台控制模型、传递函数,并设计改进后的模糊自适应控制器;最后,结合AMESim-MATLAB软件搭建电液位置伺服系统滑台模糊自适应控制模型,并对搭建好的模型进行联合实验仿真和实际系统测试。测试实验结果表明,基于电液位置伺服系统的机床滑台模糊自适应算法相对于传统PID算法的位置跟踪效果好,位置控制响应速度快、误差小、鲁棒性强,验证了改进后的模糊自适应控制算法的可行性。     

模糊PID控制在电液伺服系统中的应用

由于电液伺服系统中存在扰动和干扰,一般的控制器很难在各种条件下都取得良好的输出响应.为了解决此类问题,我们提出了模糊控制策略.模糊PID控制器有不依赖于被控对象的数学模型和可适用于非线性时变系统的优点,因此它被广泛用于电液伺服系统中.该文通过试验和仿真[5]的方法说明,使用模糊PID控制器的伺服系统具有良好的动态性和鲁棒性.     

基于模糊DE算法的粉末液压机电液伺服 系统PID参数优化研究

针对粉末液压机电液伺服系统具有时变性、非线性、易受干扰的特性,采用常规PID控制难以收到理想效果的问题,在分析电液伺服系统的基础上,建立了系统数学模型,并利用差分进化算法,结合模糊推理技术,提出了一种基于模糊推理技术的差分进化算法。将其用于电液伺服控制系统PID参数优化,提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力;在单位阶跃信号输入下,在Matlab中分别对CNC粉末液压机电液伺服系统的FDE-PID控制与常规PID、DE-PID控制效果进行了仿真分析。研究结果表明:相比于其他控制作用,FDE-PID控制器在控制精度、抗干扰能力以及鲁棒性方面均表现出了出色的控制性能。