前馈-改进型PID复合控制策略的研究

针对PID反馈控制快速性和稳定性二者之间的矛盾,在分析各种改进型PID控制方法和前馈控制性能的基础上,提出一种适用于工业过程控制场合的带前馈改进型数字式PID位置复合控制方法。通过仿真实验对比表明:采用该前馈-改进型PID复合控制方法可显著提高控制系统的稳定性、快速性和准确性。在PMAC运动控制卡上的应用也说明该控制方法可满足基本的稳、快、准控制要求。     

基于弧控制的等离子切割电源新型复合控制策略

根据非高频引弧技术在等离子切割电源中的应用,分析了等离子电弧的静态特性,推导出了等离子电弧数学模型,并结合电源在非高频引弧、弧转移及弧能量突变过程中的控制需求.提出了一种新型复合控制策略,该策略的内环是由前馈补偿的电弧电压与反馈电弧电压构成电压闭环复合控制,外环则以电流闭环对等离子弧柱能量进行控制,形成了一种前馈补偿双闭环复合控制方式,以满足电源在非高频引弧负载条件下对快速性和稳定性的控制需求.结果表明,文中所提控制策略不仅可以提高系统的快速性和鲁棒性,还具有优异的动态响应能力,电源的非线性适应能力强,有效的解决了等离子切割电源的控制需求.     

基于Fuzzy-PID复合控制的焊缝自动跟踪系统的研究

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,提出了一种传感器旋转摆动模型,建立了系统闭环控制结构图,利用Fuzzy-PID复合控制器实现焊缝跟踪。采用MATLAB对系统的控制性能进行仿真。仿真研究表明,采用传感器旋转摆动模型,简化了系统对传感器的要求,Fuzzy-PID复合控制的应用则提高了系统的精度。研制出一台样机,焊缝跟踪实验表明,系统跟踪精度高,满足实际生产应用要求。     

复合控制的液压同步系统研究

本文提出了一种泵控和阀控补偿复合控制的新型同步系统，分析了阀结构，控制方法，试验等问题，该系统有高同步精度，高能量利用率等优点。     

基于优化位姿控制的并联液压机械手跟踪控制研究

针对二自由度并联液压机械手控制系统容易受到外界干扰问题,对机械手控制系统输出误差进行研究。结合机械手平面简图分析了并联液压机械手工作原理,推导出机械手运动学和动力学方程式。引用模糊PID控制系统,采用差分进化算法和前馈补偿方法对模糊PID控制系统进行优化,将优化后的控制系统通过MATLAB软件进行误差仿真,同时与模糊PID控制系统输出误差进行比较和分析。仿真误差显示：在无干扰环境中,优化前和优化后的二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,其运动位移和角位移输出误差差别不大,跟踪效果较好。在有干扰环境中,优化前二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,运动位移和角位移输出误差较大,而优化后二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统,其运动位移和角位移输出误差较小。采用差分进化算法和前馈补偿控制方法,能够抑制外界信号波的干扰,提高二自由度并联液压机械手的跟踪精度,其控制效果较好     

智能复合控制的交流伺服系统研究

根据交流伺服系统高精度要求,以传统PID控制为主要控制方式,并融合经典控制理论中的前馈控制和神经网络参数自整定控制技术各自的优点,设计了一种智能复合控制的交流伺服系统,并且分析了该控制策略的可行性。仿真结果表明该控制策略的控制效果明显优于传统微分前馈控制,为开发高精度的交流伺服系统提供了借鉴。     

摊铺机作业速度的复合控制研究

研究了摊铺机作业速度恒速控制。对驱动变量泵-马达系统的容积效率、机械效率以及作业速度和系统压力之间的关系进行了分析,提出了利用闭环控制调节液压泵的输出流量和控制电磁比例阀调整压力两种控制的复合控制方法,将模糊自整定PID控制策略引入行驶控制系统中。通过仿真与实验,证实了该方法的合理性。     

复合控制在提高被动式力伺服系统频宽上的应用

本文介绍一种利用局部反馈和前馈复合控制方案，把开环控制的快速特点与闭环控制精度较高的特点相结合，在保证控制精度的前提下使系统频宽得到了很大提高，同时介绍了消除多余力的补偿方法。     

基于无凸轮发动机的液压执行机构复合控制研究

针对发动机凸轮驱动式液压可变气门控制跟踪误差较大问题,设计了无凸轮发动机液压执行机构,并采用了复合控制系统.建立了混合执行器数学模型,分析了气门阀液压驱动工作原理.给出了压电致动器等效电路图和数学表达式,推导出气门阀液压驱动运动方程式.结合前馈控制和反馈控制的各自优点,设计了复合控制系统.采用MATLAB软件对发动机气...     

单杆柔性机械臂的轨迹跟踪与末端弹性振动复合控制

针对单杆柔性机械臂末端轨迹跟踪和弹性振动抑制的问题,提出了一种基于奇异摄动法的复合控制方法。采用假设模态法和Lagrange方程推导出柔性臂的动力学模型。基于奇异摄动法将柔性臂的刚柔耦合动力学方程分解成慢变(刚性)和快变(弹性)两个子系统。慢变子系统控制器选择滑模控制和PID控制相结合的方法以抑制控制输入引起的抖振,快变子系统则选择LQR最优控制方法以实现简单的线性状态反馈控制律。数值仿真表明:该方法不仅能实现柔性臂的轨迹跟踪,而且有效地抑制了柔性臂运动过程中的弹性振动。并且,采用滑模控制和PID控制相结合的方法设计的慢变子系统控制,能减少普通滑模控制中的输入抖振,具有更好的控制效果。     

基于PXI电液复合控制的测控系统

设计了电液复合控制系统的测控平台，介绍了电机调速、节流控制、容积控制、电液复合控制和伺服加载的实验原理，提出用虚拟仪器LabVIEW对系统进行测控的新方案，该实验台在教学中得到了应用。使用结果表明：该实验平台的集成性高、开发性好，可以自行设计控制律，提高了系统的综合测试性能。     

采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统

本发明公开了一种采用比例流量压力复合控制的盾构掘进机液压推进系统。它包括二位二通电磁球阀、比例调速阀、比例溢流阀、三位四通电磁换向阀、液压锁、平衡阀、压力传感器及带内置式位移传感器的液压油缸。推进系统中采用比例调速阀控制推进速度，采用比例溢流阀控制推进压力，通过合适的控制策略实现推进速度和推进压力的复合控制。     

非对称液压缸位移伺服系统的复合控制策略与试验研究

非对称液压缸的位移伺服系统存在两腔作用面积不等、系统模型不确定等特点,给液压缸高精度位移跟踪控制造成了巨大的困难。对此,提出以速度前馈为主与位移反馈为辅的复合控制策略。设计一种新的以控制电流和阀口压差为自变量的伺服阀流量计算模型,并根据该模型设计液压测试回路,通过测试结果辨识模型中的参数。根据伺服阀流量模型与目标位移轨迹计算速度前馈控制量。基于PI控制求出位移误差反馈控制量。最后,将速度前馈和位移反馈控制量相叠加作为伺服阀的驱动电压。通过试验得出在复合控制策略下液压缸位移跟踪的最大误差与目标位移幅值之比为2.1%,相对PID控制跟踪误差明显减小。提出的控制策略为生产实际中非对称液压缸的位移跟踪控制提供了一种简单、有效的方法。     

基于复合控制的多余力抑制

多余力是影响被动式电液力负载模拟器控制精度的关键因素。传统的基于结构不变性原理的补偿方法,由于含有高阶微分环节因而较难实现。为此,提出了采用随动补偿环节和自适应模糊PID控制器的复合控制方法来抑制多余力。随动补偿环节是施加与多余力频率相同、幅值相反的信号。自适应模糊PID控制器在传统PID的基础上,加入模糊算法对PID控制参数进行在线修正。仿真分析与试验结果表明:复合控制方法结构简单、易实现,多余力抑制效果良好。     

基于对角回归神经网络的电动加载系统

在电动加载系统中，多余力干扰和其他非线性因素影响力矩跟踪精度，传统的控制器控制效果不是很理想。本文建立电动加载系统模型，分析多余力的产生机理，提出了基于对角回归神经网络补偿控制，其计算量小。通过仿真实验，电动加载系统有效的减少了多余力等的影响。     

二次调节液压系统的开关-模糊-PID控制

对二次调节控制系统，提出了一种基于模糊控制的复合控制方法，此方法利用了模糊控制的优点，又保留了传统PID控制的长处。经实时运行，表明该控制方法精度高，动态性好。     

基于复合控制策略的直线伺服系统位置控制研究

针对传统的采用三闭环控制结构的直线伺服系统存在的响应滞后、容易超调的问题,设计了永磁直线同步电机的位置-电流双环控制系统。对PD调节器与前馈、微分负反馈相结合的新型复合位置控制器进行了研究。在分析了微分负反馈增益参数对直线伺服系统的影响的基础上,对比了该控制器与传统三环结构的性能差异。仿真与实验结果表明,所设计的位置-电流双环控制系统相比于传统三环控制结构,动态响应更快,超调量更小,在对速度控制要求较低的点位位置伺服控制场合中具有较高的应用价值。     

大臂耦合运动串级PID复合控制方法研究

针对自动模式下凿岩台车大臂摆动和俯仰因耦合运动难以控制的问题,提出一种大臂耦合运动串级PID复合控制算法。根据大臂机械结构简图分析大臂俯仰和摆动两关节产生耦合运动的原因;分析位置式PID、增量式PID分别适用于串级PID的位置环和速度环,设计出耦合运动串级PID复合控制算法,并解释具体推算过程;通过在样机试验平台上进行搭载测试,验证了该控制算法的有效性和控制系统的稳定性。研究结果表明：该控制算法能有效解决大臂耦合运动问题,串级PID内、外环配合使控制系统稳定性好;在阶跃信号下目标角度的超调量小(0.5%),在斜坡信号下油缸运动速度动态跟随效果好,其角度误差波动率最大为15.87%。     

间歇式轮转印刷机多轴同步的模糊PID复合控制

为解决国产间歇式轮转印刷机印刷重影、褶皱甚至断纸等问题,采用理论与实际相结合的方法,在详细分析其工作原理后,确定了影响印刷质量的主要原因是传动系统的多轴转动不同步。设计出基于虚拟主轴控制策略的,可根据偏差范围自动选用模糊控制、模糊自适应PID控制及两者线性叠加的模糊PID复合控制算法。经实验验证,该系统的响应速度、稳定性和印刷精度都得到大幅提高,重影、褶皱、断纸现象基本消失。该算法已投入使用,采用该算法的印刷机运行稳定、可靠,印刷效果远优于传统PID控制,满足使用要求。     

电液伺服系统的模糊自适应复合控制研究

电液位置伺服系统的阻尼比较低,造成电液位置伺服系统响应速度慢及跟踪性能较差。为解决此问题,提出一种模糊自适应控制与速度正反馈、加速度负反馈相结合的复合控制策略。通过速度正反馈来提高系统的开环增益,加速度负反馈提高阻尼比,从而提高系统动态响应速度并减小位置误差。利用前馈控制拓宽系统频宽,进一步减小位置跟踪误差。对传统PI控制、模糊PI控制、模糊PI复合控制算法下的系统响应性能进行仿真分析,结果表明:采用所提出的复合控制策略时,系统动态响应速度比模糊PI控制提高约76.9%,比传统PI控制提高约84.2%,其位置跟踪误差几乎为0。