基于LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统设计

牙科CT在拍摄X光片时,牙科CT转台需要低速运转。在低速运转时摩擦带来的非线性最严重,为解决非线性摩擦,提出将摩擦模型前馈补偿与模糊PID结合实现对转台的控制。摩擦模型选用LuGre,并对摩擦模型参数离线辨识,确定出牙科CT转台的摩擦模型,在Simulink软件中分别对摩擦模型和模糊PID控制器进行封装建模,搭建了基于LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统。通过仿真验证了采用该控制系统避免了位置跟踪平顶、速度跟踪过零时出现‘死区’等缺陷,并且跟踪误差很小、响应快,稳态稳定。通过实验验证了采用摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统定位精度高,证明该控制系统的设计能很好地解决低速运转时摩擦带来的非线性问题。     

天然气发电机组控制系统

天然气发电机组具有运行启停灵活、启动成功率高、排放污染少等优点,作为调峰发电或自发电设备将得到广泛运用.介绍了天然气发电机组控制系统硬件原理,提出了频率分段 PID 控制策略,介绍了系统控制流程.试验结果表明该系统运行稳定,分段 PID 频率控制结构简单、动态响应好.     

天然气发电机组频率自适应模糊控制

为提高天然气发电机组交流频率的控制精度,提出了基于规则修改和比例因子自调整的自适应模糊频率控制方法．自适应模糊控制器通过改变误差和误差变化的权值来修改控制规则,根据机组负荷区域及负荷变化采用模糊决策调整比例因子．试验结果证明了自适应模糊频率控制的有效性和可行性．     

超磁致伸缩致动器的小脑神经网络前馈逆补偿-模糊PID控制

针对超磁致伸缩致动器(GMA)在精密致动控制中存在的迟滞和位移非线性,提出了小脑神经网络(CMAC)前馈逆补偿结合模糊PID控制的新策略。通过小脑神经网络(CMAC)学习获得超磁致伸缩致动器动态逆模型用于对超磁致伸缩致动器迟滞非线性进行补偿;利用模糊PID控制降低小脑神经网络(CMAC)学习时的误差和抑制扰动,提高系统的跟踪控制性能,从而实现超磁致伸缩致动器的精密致动控制。仿真和实验结果表明:所采用的控制策略有效地消除了迟滞非线性的影响,系统的跟踪误差降低到了5%以下,而位移跟踪误差均方差仅为0.58。此外,这种策略的特点是学习和控制同时进行,控制系统能够适应被控对象动态特性的变化,使系统具有较强的鲁棒性,同时也能够有效地抑制外界的干扰,提升系统的自适应控制性能。     

前馈模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统

针对液压挖掘机在工作过程中大量动臂势能被浪费,提出一种复合速度前馈与模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统。在MATLAB/Simulink中,建立直驱泵控差动缸系统模型,通过试验验证其正确性,在该模型基础上搭建直驱泵控三腔缸系统模型,设计速度前馈模糊PID控制器,建立挖掘机动力学模型,将所提出节能系统应用于挖掘机动臂。通过仿真,对动臂在典型挖掘工况下的运行性能及能耗特性进行分析。结果表明,相比于直驱泵控差动缸系统,所提出系统峰值功率降低25.12%和节能33.11%;同时所设计控制器将位移跟踪误差控制在3%,与传统PID、速度前馈PID相比,响应速度快、超调小、位置跟踪精度更高。     

前馈控制加模糊补偿的机器人关节角度追踪

为解决不确定性机器人的关节角度追踪问题,提出一种前馈控制加模糊补偿的控制方法。将机器人动力学方程引入前馈控制,减小关节角度初始误差。为提高关节角度追踪的稳定性,模糊控制不直接输出关节补偿力矩,而是输出关节力矩补偿系数,其与前馈关节力矩相乘间接得到关节补偿力矩对机器人不确定性进行补偿。通过ADAMS和Matlab/Simulink对关节角度追踪控制效果进行验证。仿真结果表明,该方法对不确定性机器人的关节角度追踪控制是有效的,其关节角度追踪误差绝对值小于1.5×10^-4rad。     

正压呼吸机模糊PID控制研究

目前国内的正压呼吸机的控制系统采用常规的PID控制方法,由于呼吸机的压力和流量输出为非线性,故这样的控制方法不能达到满意的效果。为此,基于对正压呼吸机的结构原理以及传统控制系统的分析研究,设计了一种模糊PID控制器,来实时调节步进电机。通过仿真对比分析,验证新型的模糊PID控制系统好于常规的PID控制,该系统成本低、使用性好,取得了显著的效果。     

基于自适应模糊PID控制方法的研究

PID控制广泛应用于工业控制过程中,由于传统的PID对非线性控制、控制精度以及响应速度等方面存在着不可逆转的不足,采取了一种自适应模糊PID的控制策略。首先论述了传统PID控制的原理和特点,然后对自适应模糊PID控制器的控制原理进行了分析,确定了隶属函数、模糊语言变量以及模糊规则;然后简述了自适应性的校正方法;最后通过仿真软件中的Simulink对传统PID以及自适应模糊PID控制的模型进行了仿真。仿真结果表明,自适应模糊PID控制具有更好的动态响应性能。     

模糊PID控制在运动控制中的应用

在模糊PID控制器的基础上，利用模糊推理方法实现了对PID参数的在线自动整定，并且在Matlab软件下，将该控制器在运动控制系统中的应用进行了研究，仿真结果表明，参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值。     

模糊PID控制在伺服系统中的应用

本文介绍了模糊PID控制技术,举例分析了在伺服系统的设计中的应用.     

天然气发动机及其润滑油

研究了天然气对汽车发动机性能的影响及配套润滑油的发展与前景。天然气作为汽车燃料能显著减少排放污染，并具有良好的经济性。但汽车使用天然气作燃料时，会导致发动机功率下降和早期磨损。     

天然气发动机EGR冷却器性能研究试验

基于发动机实际工况的EGR冷却器性能评估,探究水流量和EGR冷却器进水温度对EGR冷却器性能指标和可靠性指标的影响;探究不同结构EGR冷却器的性能差别.     

自由活塞斯特林发动机动力活塞气体作用效应

为了能够深入认识自由活塞斯特林发动机动力活塞的运行特性,找到提高自由活塞斯特林发动机效率的方法,对配气活塞固定不动时的动力活塞的气体作用效应进行了理论分析,并设计了动力活塞的单独运动实验,在此基础上提出了动力活塞自然频率的计算公式。研究了压缩腔压力波超前与滞后动力活塞位移两种情况下动力活塞受到的气体力的作用情况,采用旋转矢量法阐述了气体力的作用机理。当压力波超前或滞后活塞位移小于90°时,一部分气体力发挥了气体弹簧的作用,使系统自然频率增大;当压力波超前或滞后活塞位移大于90°但小于180°时,一部分气体力发挥了惯性力的作用,使系统自然频率减小,且热源温度越高,系统的自然频率越大。利用本实验室的一台自由活塞斯特林发动机进行实验,验证了上述气体力作用的效应与规律,利用此理论计算系统自然频率和实验相差不超过2%,使得斯特林发动机成功启动。     

浅析电喷天然气发动机及其常见故障和排除方法

着重介绍电喷天然气发动机的构成,探讨电子控制天然气发动机工作中的常见故障和排除方法。     

斯特林发动机配气活塞气体的作用效应

为了能够深入认识自由活塞斯特林发动机配气活塞的运动特性,对动力活塞固定不动时的配气活塞的气体作用效应进行了分析,并设计了配气活塞的单独运动实验,在此基础上提出了配气活塞固有频率的计算式。分析了工作腔压力波超前与滞后配气活塞位移两种情况下受到的气体力的作用情况,采用旋转矢量法阐述了气体力的作用机理。当压力波超前或滞后活塞位移小于90°时,认为一部分气体力发挥了气体弹簧的作用,使系统固有频率增大;当压力波超前或滞后活塞位移大于90°但小于180°时,认为一部分气体力发挥了惯性力的作用,使系统固有频率减小。热源温度越高,系统的固有频率越小。利用本实验室的一台自由活塞斯特林发动机进行实验,验证了上述气体力作用的效应与规律,且利用此理论计算了系统固有频率的准确性。     

微进给伺服机构的在线误差前馈补偿

针对微进给伺服机构的基本特性，采用PID校正控制和前馈补偿控制。在此基础上，为进一步减小微进给伺服机构的跟踪误差．提出在线误差前债补偿控制方法。理论分析证明，该方法可以提高微进给伺服机构的控制精度而不影响系统的稳定性。实验结果表明，采用这种误差补偿方法，系统控制精度可以达到±3μm。     

点燃式天然气发动机燃烧室结构优化的仿真与试验研究

利用三维数值仿真的方法,对带有浴盆形燃烧室的天然气发动机缸内流动和燃烧特性进行分析,提出了两种燃烧室结构优化设计方案,试验对比了采用原燃烧室和挤气喷射燃烧室时的发动机性能。结果表明:在不改变压缩比情况下,通过改变活塞头部凸起形状和位置,能够实现浴盆形燃烧室内的挤流与滚流有效耦合;控制点火时刻的火花塞附近气体流速,能提高缸内平均湍动能,加大快速燃烧期内火焰前封面的面积,改善燃烧质量。发动机采用优化的2号挤气喷射燃烧室,能够明显加快发动机燃烧进程,提高发动机的动力性和经济性,发动机功率从75kW提高到78.7kW,最低比气耗降低4.4%,HC和CO排放略有降低。     

天然气压缩机风险识别及控制

对天然气处理厂天然气压缩机运行过程中风险因素进行识别,在此基础上提出相应的控制消减措施。