模糊自适应整定PID控制及其仿真研究

针对传统PID控制器存在的问题，设计了一种模糊自适应整定PID控制器，利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定，进一步完善了PID控制器的性能，提高了系统的控制精度。仿真结果表明，该控制器明显地改善了控制系统的动态性能，便于工程应用。     

汽车电子节气门的模型参考-扰动观测复合控制

为了提高电子节气门在外界扰动和参数不确定情况下的控制精度，提出了模型参考自适应控制与扰动观测器结合的复合控制方法。分析了电子节气门控制系统的工作原理，建立了电子节气门数学模型。以典型二阶系统为参考模型，给出了控制律构造方法，使用Lyapunov稳定性推导了控制律参数的自适应律，因而设计了模型参考自适应控制器。为了消除外界扰动和系统参数不确定性，设计了扰动观测器对扰动和参数进行实时估计。将模型参考自适应控制器与扰动观测器结合，提出了复合控制器的构造方法。经仿真和实验验证，存在外界扰动和参数不确定性时，复合控制器的控制精度和控制速度均优于模型参考自适应控制器，说明了复合控制器在电子节气门控制中的有效性，且复合控制器具有较强的鲁棒性。     

模糊自适应PID控制器在交流伺服位置系统的应用

将模糊控制器和PID控制器结合在一起，利用模糊控制实现了PID控制器参数在线自调整，进一步完善了PID控制器的性能，提高了系统的控制精度。实验与仿真结果表明：模糊自适应PID控制器，具有良好的动态、稳态性能以及较强的鲁棒性。     

用于气辅注射注气控制的数字模糊PID控制器

为了改进气辅注射注气控制系统的性能，本文在传统的PID控制中引入了模糊控制，开好一种数字模糊PID控制器，该控制器特别适合于那些难以建立精确数学模型。非线性和大滞后的过程，而且控制系统能获得良好的动态特性，本文详述了模糊控制器的设计，PID控制器的设计以及结合这两种控制器优点的数字模糊PID控制器的设计。     

监督控制器在倒立摆平衡控制中的应用

在监督控制方案下实现了一种模糊控制器的设计。设计模糊控制器时先不考虑稳定性，而是将另一个控制器添加到模糊控制器上以满足其稳定性需要。用设计的模糊控制器控制小车倒立摆系统，结果表明该控制器具有较好的控制性能和较强的鲁棒性。     

具有指定性能的不稳定时滞对象H2控制器

本文基于H2最优控制理论针对一类不稳定对象推导了具有指定性能的控制器整定公式。设计过程分为两步。首先根据闭环系统渐近跟踪约束寻找满足要求的控制器集合，然后定义H2最优性能指标，利用有理近似副近控制对象中的纯滞后，进行控制器推导，最后，分析了系统的性能和稳定性，给出了判定的充要条件，在给出了例子中比较了新的控制器和其它控制器的性能。     

基于零相位误差跟踪控制器的轮廓误差交叉耦合控制

针对高精密轮廓加工，在分析系统轮廓误差的基础上，通过减小跟踪误差来间接减小轮廓误差，提出了将交叉耦合控制器和零相位误差跟踪控制器相结合的控制策略。交叉耦合控制器用以增加各轴之间的匹配程度，以减小轮廓误差；零相位误差跟踪控制器作为前馈跟踪控制器，提高了快速性，使系统实现准确跟踪。仿真结果表明所提出的控制方案是有效的，能达到良好的轮廓跟踪效果，从而提高了轮廓加工精度。     

基于TMS320F2810的小型无人机控制器的设计

简要介绍了小型无人机的应用和其控制器的特点和组成，分析了小型无人机控制器的功能和接口需求。根据小型无人机控制器的功能和接口需求，以TMS320F2810为主控芯片提出了一种硬件设计方案，详细说明了如何使用F2810的各个部件完成所需的功能；然后介绍了该控制器层次化、模块化的软件设计方法，说明了系统软件的主要设计思想，并给出了软件层次结构图和流程图；最后分析了使用F2810作为小型无人机控制器主控芯片的优点。     

非线性智能组合开关控制器及其应用

本文给出了一种非线性智能组合形状控制器的设计方法。这种控制器由专家形式的智能协调控制器、糖度在线预估控制器以及非线性组合开关控制器等几部分组成，并简要说明了以此控制器构成的集散控制系统的组成，该集散控制系统已成功应用于北京双合盛五星啤酒厂的２９个露天罐群的啤酒发酵过程控制中，并已在其它啤酒厂推广应用，为工具企业创造了巨大的经济效益和显著的社会效益。     

基于深度学习工况预测的稳压器控制优化

为了优化传统核电站稳压器控制，本文将深度学习方法引入PID控制器。将长短期记忆（Long Short-Term Memory,LSTM）模型使用传统PID控制仿真数据训练后，为PID控制器提供工况预测数据，弥补因为传感器信号传输以及PID控制器计算带来的反馈延迟，从而使得PID控制器能够依据更实时的工况进行控制信号的计算。在验证实验中，对基于上述方法的智能PID控制器进行了功能验证和复杂工况运行验证。实验结果表明，智能PID控制器能够有效降低传统PID控制过程中的超调量（最高可降低80.7%），同时可以将传统PID控制达到稳态的时间缩短最多60.73s。该控制器的控制性能虽然受工况变化影响仍然较大，但是为核电站稳压器的智能优化方法进行了有益探索，为后续进一步利用人工智能方法改进传统核电站仪控方法提供了借鉴。     

汽车电子节气门的前馈反馈复合控制器设计

针对强非线性复杂时变的电子节气门,研究了一种前馈一反馈复合控制器.该复合控制器包括前馈控制器和反馈控制器两个部分,前馈控制器为一个逆模型控制器,用于抵消电子节气门的非线性特征,该逆模型由支持向量机算法辨识得到.而反馈控制器是一个PID控制器,用于补偿逆模型的建模误差并提高系统的鲁棒性.仿真实验表明该复合控制器的实际效果良好.     

Real-time flow control using neural networks

In this paper, an on-line trained neural network controller is applied to control the flow rate of a process control rig. The neural controller replaces a conventional controller in the forward path. The overall performance of this controller is compared with that of a PID controller in the presence of noise and non-linearity. It is shown that as the non-linearity is added to the system, the PID controller cannot track the set-point changes, however, the neural controller copes well under various conditions.     

Practical motion control with acceleration reference for precision motion—New NCTF control and its application to non-contact mechanism

This paper presents an improved practical controller for enhancing precision motion performance. For practical use, high motion control performance and ease of controller design are desired. A nominal characteristic trajectory following control (NCTF control) has been studied to satisfy the desired response. The NCTF controller consists of a nominal characteristic trajectory (NCT) which is the reference motion of control system and a compensator which makes the motion of the controlled object to follow the NCT. The NCT is easily determined from experimental open-loop time responses of the mechanism. The controller parameters can be also determined easily, without any given model parameters. In the present paper, the Continuous Motion NCTF controller for high continuous motion performance is improved in order to enhance the following characteristic of the object motion on NCT and improve the positioning and tracking accuracies of the system. The improved Continuous Motion NCTF controller (referred to as Acceleration Reference-Continuous Motion NCTF controller (AR-CM NCTF controller)) provides the advantages such as the high overshoot reduction characteristics and the low sensitivity disturbance. The AR-CM NCTF controller includes the structure of the Continuous Motion NCTF controller and acceleration reference for the object motion as the additional controller elements. The design procedure of the AR-CM NCTF controller remains easy and practical. In order to confirm the advantages, the AR-CM NCTF controller was examined in positioning and tracking motion performances using the non-contact mechanism. The experimental results prove that the AR-CM NCTF controller achieves the better positioning and tracking performances than the Continuous Motion NCTF controller.     

Design and application of discrete wavelet packet transform based multiresolution controller for liquid level system

A new controller based on discrete wavelet packet transform (DWPT) for liquid level system (LLS) has been presented here. This controller generates control signal using node coefficients of the error signal which interprets many implicit phenomena such as process dynamics, measurement noise and effect of external disturbances. Through simulation results on LLS problem, this controller is shown to perform faster than both the discrete wavelet transform based controller and conventional proportional integral controller. Also, it is more efficient in terms of its ability to provide better noise rejection. To overcome the wind up phenomenon by considering the saturation due to presence of actuator, anti-wind up technique is applied to the conventional PI controller and compared to the wavelet packet transform based controller. In this case also, packet controller is found better than the other ones. This similar work has been extended for analogous first order RC plant as well as second order plant also.     

基于1-wire总线的多主从嵌入处理器通信

介绍了ARM9 S3C2440处理器作为主控制器,通过1-wire总线和多个从处理器MSP430单片机通信的设计方案,DS2408用于主从控制器之间寻址与通信的接口器件。该系统用于北方地区暖气分户热计量改造项目,ARM9 S3C2440处理器用于每栋民用楼房的集中式热分配表的控制器,MSP430单片机用于每家户内室温控制器的微处理器。     

超精密工作台的模糊PID复合控制研究

超精密工作台伺服系统因其存在参数时变、负载扰动以及非线性等特点,很难为其建立准确的模型.模糊(fuzzy)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,综合了模糊控制和PID控制的优点,克服了各自的缺点.通过Matlab建模、仿真及与PID控制的比较表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制.     

Design of a fractional order PID controller using GBMO algorithm for load–frequency control with governor saturation consideration

Load–frequency control is one of the most important issues in power system operation. In this paper, a Fractional Order PID (FOPID) controller based on Gases Brownian Motion Optimization (GBMO) is used in order to mitigate frequency and exchanged power deviation in two-area power system with considering governor saturation limit. In a FOPID controller derivative and integrator parts have non-integer orders which should be determined by designer. FOPID controller has more flexibility than PID controller. The GBMO algorithm is a recently introduced search method that has suitable accuracy and convergence rate. Thus, this paper uses the advantages of FOPID controller as well as GBMO algorithm to solve load–frequency control. However, computational load will higher than conventional controllers due to more complexity of design procedure. Also, a GBMO based fuzzy controller is designed and analyzed in detail. The performance of the proposed controller in time domain and its robustness are verified according to comparison with other controllers like GBMO based fuzzy controller and PI controller that used for load–frequency control system in confronting with model parameters variations.     

基于IPC的开放式工业机器人控制系统研究

开放性是现代机器人控制系统的实现目标之一。开放式工业机器人控制系统采用基于工业计算机（IPC）结合运动控制卡的结构形式,并借鉴ORC（Open Robot Controller）等典型的机器人控制系统软件体系结构设计了分层模块化的软件系统,使得现有的机器人控制系统只需要做少量的修改就能应用到不同的场合。     

基于ADuC812单片机和CAN总线的液压挖掘机泵控系统实现

在挖掘机实验平台上使用单片机ADuC812和工控机PC104,通过CAN总线连接,在PC104E和ADuC812之间进行数据的通信,从而构建了一个分布式控制系统。在该系统上采取一些现代控制算法,使泵的排量根据工作状况实时的改变、通过CAN总线的通信,可以在上位机上实时观测到挖掘机的工作状况,同时根据实际工况做出合理的调整、实验结果表明,通过这样的控制策略和算法,可以大大降低泵功率的损耗。     

一种模糊PID控制器在BLDCM系统中的应用

直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)控制是电机控制中的重要问题之一,将一种模糊PID控制器用于直流无刷电机BLDCM控制,PD型模糊控制器的输出信号作为模糊PID控制器积分环节的输入信号,利用模糊PID控制器能够自适应地调节PID控制参数的性能,实现对BLDCM控制系统运行控制。仿真实验结果表明,与一般PID控制器相比,模糊PID控制器控制下的BLDCM电磁转矩输出脉动幅值较小,转矩信号变化稳定,系统输出电流波动频率降低。