基于模糊自适应PID控制的弹药公路运输模拟系统的仿真

建立了弹药运输不同路况下车厢多点振动信号的数据库,作为模拟系统的输入信号,针对模拟实验设备磨损和老化后重新设定PID参数的问题,设计了模糊自适应PID控制器,运用AMESim仿真软件对弹药公路运输模拟系统的液压伺服系统进行了建模,利用AMESim/Simulink联合仿真对该控制器与PID控制器的控制效果进行了对比。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器对非线性和时变系统的自适应能力强,能够通过自我调整参数设定获得较好的控制效果。     

采用模糊PID控制律的舵机系统设计

对舵机系统采用了连续混合模糊PID控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点。仿真证明,它能综合平衡选取各参数,能兼顾舵机系统的快速性、稳定性、稳态精度和鲁棒性等指标,从根本上克服常规模糊控制器存在的量化误差和稳态颤振现象,动态特性优于传统的PID控制,具有广泛的应用前景。     

BTT导弹模糊自适应PID控制

提出了一种模糊鲁棒PID控制器的设计,把模糊控制和常规PID控制结合起来,对控制系统的比例、积分、微分参数进行在线自整定.对BTT导弹偏航通道的模糊自适应控制进行了研究,在Simulink中的仿真结果表明,这种模糊PID控制器的控制效果优于单纯的PID控制,超调量小,抗干扰性能强,对变参数系统的鲁棒性强,满足在线适时自适应控制的要求.     

消摇摆稳定系统控制器的设计

为使消摇摆稳定系统具有良好的动静态性能和抗外部干扰变化的鲁棒性,采用智能化分段控制与模糊自调整PID参数控制设计系统控制器。其分段控制以误差角大小判断阈值εi为依据,大误差时（≥ε1）采用非线性控制（Bang-Bang控制）以提高系统快速性,误差降至一定程度（ε1～ε2）采用PD控制以保证系统平稳,系统稳定时（ε2～ε3）采用模糊自调整PID参数控制以减小稳态误差,小误差时（＜ε3）再辅以前馈控制以保证动态跟踪精度。并导出了有关各控制段的控制器模型,给出了模糊自调整PID参数控制器系统框图和模糊控制查询表。实验证明该设计是可行的。     

基于无刷直流电机直接驱动的电动舵机控制器设计

给出电动舵机的数学模型,介绍了模糊PID双模控制的原理,设计了模糊PID双模控制方案,并进行了仿真.仿真结果表明,该控制器对阶跃响应具有较好的瞬态性能和稳态性能,且对外加干扰具有较强的鲁棒稳定性.     

非线性PID控制在导弹电动舵机系统中的应用

运用非线性控制理论设计了一种电动舵机系统的非线性PID控制器.主要用于提高导弹在飞行过程中电动舵机系统在存在外部干扰时的性能.对电动舵机进行了分类,分别建立了其对应的数学模型并进行了仿真.仿真结果表明,与传统的PID控制相比,该控制算法具有较好的动态性能,且在外部扰动情况下具有较强的鲁棒性.     

压力仿真系统模糊自适应PID控制

针对压力仿真系统实时、高精度的要求,提出了将模糊控制理论和PID控制结合起来构成模糊自适应PID控制器的方法。利用模糊控制规则在线对该控制器PID参数进行了整定,增强了PID控制器的调节控制能力。并在基于MATLAB/Simulink的仿真环境下,对模糊自适应PID控制器进行了验证。结果表明,与传统PID控制器相比,该控制器可有效提高系统的动态响应性能,具有很好的稳定性。     

火箭炮位置伺服系统的复合PID控制

针对经典PID难以在发射过程中存在大转动惯量变化和燃气流冲击扰动的火炮交流位置伺服系统中取得良好控制结果的缺点,设计了一种采用非线性PID和RBF自适应PID复合控制策略的位置控制器。此控制器克服了非线性PID参数只能按照固定规律变化、RBF自适应PID适用范围有限和离线样本选取困难的不足。仿真结果表明控制策略具有较强的抗参数摄动和载荷扰动能力,并能有效提高控制系统的动态响应性能。     

改进型自适应模糊PID 复合控制器在某转台中的应用

针对某转台系统中非线性不确定性因素对动态响应和稳定精度的影响,设计一种改进型自适应模糊PID复合控制器。对AF/PID控制器进行分析,设计融合函数将模糊控制器和变型PID控制器的输出量合理融合,提出一种控制规则在线学习调整的算法,达到自适应平稳调整模糊控制规则,并以某转台方位位置控制系统进行试验验证。结果表明：该方法结构简单、计算效率高,能实现无缝变化输出,避免输出振动,扩大模糊控制器的使用范围。     

模糊自适应PID控制在机载激光武器跟瞄系统中的应用

由于载机的振动和机动、被控对象参数的摄动、非线性环节等,经典PID控制算法无法满足机载激光武器跟瞄系统对目标的跟踪精度要求。在复合轴跟踪瞄准控制结构的基础上,设计了具有自适应能力的模糊PID控制器,构建了Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器跟踪阶跃信号的超调量仅为经典PID控制器的0.23倍,能较好的改善机载激光武器系统的跟踪性能。     

激光光路控制电磁作动器的模糊PID控制特性分析

为了实时控制激光切割中激光焦点与辅助气体中轴线的相对位置,提出了一种模糊PID控制的电磁作动永磁复位式3自由度电磁作动器。介绍了电磁作动器结构,建立了相应系统数学模型。采用模糊PID控制算法以仿真与实验相结合的方式研究了电磁作动器的控制特性,并在PID控制器参数完全相同情况下,与传统PID控制算法的控制特性进行对比分析。仿真与实验结果表明：在x轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间变化不大,实验位置响应时间减少1.50 s;在y轴方向,与传统PID控制算法位置响应时间相比,仿真位置响应时间减少0.48 s,实验位置响应时间减少1.88 s. 经过对模糊PID控制器参数的进一步优化,作动平台在x轴方向响应时间可达0.10 s. 与传统PID控制器相比,模糊PID控制器响应时间更短、响应速度更快。     

机载布撒器抗饱和控制器设计

针对布撒器飞行控制系统鲁棒性能和饱和约束的要求,提出一种两步法的鲁棒抗饱和设计方法.首先,忽略舵系统饱和约束,利用H_∞混合灵敏度方法设计布撒器的鲁棒控制器.第二步,利用RG思想,通过引入一路控制量监测回路,避免当指令较大时,出现舵饱和现象.仿真试验表明,H_∞混合灵敏度方法能够适应参数的变化和抑制干扰的影响,引入RG回路之后,系统能够对舵偏角进行有效的监测,对指令进行限制,避免舵偏角产生饱和.     

考虑高超声速飞行器执行机构动态特性的预设性能控制

考虑高超声速飞行器执行机构的动态特性,引入预设性能函数,采用反步控制方法和动态逆控制方法分别对高度子系统和速度子系统设计控制器。在高度子系统控制器的设计过程中,显示的考虑执行机构的二阶动态特性,并引入预设性能函数,保证了飞行器的暂态响应。此外,针对常规反步法存在微分膨胀的问题,应用动态面控制技术以避免对虚拟控制量进行反复求导,简化了控制器的设计。然后,利用Lyapunov稳定性理论对飞行器控制系统稳定性进行分析。最后,仿真结果表明该控制方案能够使飞行器快速的跟踪给定的参考轨迹,且跟踪误差保持在预设范围内。     

基于模糊多模型结构的飞行控制系统执行器故障诊断

为了解决一类飞行控制系统执行器故障诊断问题,本文将Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型与多模型技术相结合,提出了一种模糊多模型方法。该方法的特点是:利用T-S模糊模型对非线性系统进行描述、建模;根据特定的故障,利用多模型技术建立了局部自适应未知输入观测器。通过所提出的诊断方法,当飞行控制系统的执行器发生故障时,故障参数能被在线逼近,使所设计的模糊自适应未知输入观测器模型与系统故障状态匹配,从而达到故障检测的目的。利用某飞机模型进行的仿真,表明了本文方法的有效性。     

微隔振平台的压电致动器设计

为实现微隔振平台的自适应控制,选择具有驱动和传感功能的压电陶瓷材料,在对单片压电陶瓷进行分析的基础上建立压电堆动态模型,设计了一种驱动器。该致动器不仅具有驱动与传感功能,而且具有简单、易加工等特点。通过试验研究,对压电致动器的预压进行标定,并选择合适的预压弹簧,完成对致动器的成品化。结果表明:该压电致动器的位移量大、重复性好,适用于微隔振平台的控制。     

车削振动的免疫PID控制研究

为减少车削过程中车刀产生的振动对工件加工精度的影响,开发了一种车削振动控制系统。系统中的执行器采用超磁致材料制作而成,能满足切削振动控制高精度和高频响的要求;同时采用柔性铰链结构设计专用刀架,解决了执行器回复力不足的问题;在完成系统的总体设计后,研究了超磁致伸缩执行器(GMA)和专用刀架的工作原理,并分别建立了它们的传递函数模型。根据人工免疫原理,设计了一种免疫PID控制器,通过Matlab环境中的Simulink工具对控制系统进行仿真研究,并在数控(CNC)车床上进行了现场实验测试,结果证明该系统能很好地抑制车削加工时产生的振动干扰。     

含有死区与间隙电动舵机的反演控制

针对电动舵机存在的死区与间隙特性,设计了一种基于反演法的控制器。对电动舵系统进行建模,并证明了所设计的反演控制器的稳定性。运用数字仿真技术对舵系统进行了仿真分析,说明了该控制器满足系统对快速性以及稳态精度的要求。仿真结果表明,此控制器不仅明显优于传统PID控制器,而且能够消除死区及间隙影响,具有优良的跟踪以及鲁棒性。     

滑模变结构控制及在电动舵系统中的应用研究

针对导弹电动舵系统的精确控制问题,在建立系统非线性数学模型的基础上,设计了一种基于趋近率的滑模变结构控制（VSC）算法。通过连续化控制量较好的消除了系统抖振,根据上下界的原理对外部干扰和不确定的影响性进行补偿,从而提高了算法的鲁棒性和非线性处理能力。通过对典型导弹电动舵系统仿真,结果表明,在电动舵系统受内部参数摄动和外部非线性干扰的工况下,利用该方法设计的控制器,能实现快速、准确、无超调地跟踪给定信号。