基于改进遗传算法的直流电机双闭环调速系统控制参数整定

直流电机的双闭环控制被广泛应用于直流拖动系统,采用的控制器是传统的PI控制器。在工程应用中,通常采用人工整定PI控制器的参数,往往不能得到最优的控制参数。同时,许多研究采用智能群算法进行整定。针对直流电机双闭环系统的PI参数整定,提出了一种基于改进遗传算法的参数整定方法。与传统遗传算法相比,改进遗传算法的整定效果更佳,具有较快的响应速度、较好的稳定性和较小的超调,更适用于对直流电机双闭环调速系统的控制参数进行整定。     

PID参数整定法的仿真

PID调节器的控制品质,主要取决于调节器的参数整定.计算量大是用理论计算方法整定PID调节器参数要解决的难题之一.针对PID调节器参数整定过程中计算复杂、计算量大的问题,提出了一种基于Matlab的调节器参数衰减频率特性整定法.该方法以Matlab为工具,将理论计算与仿真分析结合起来,根据控制要求计算并绘制出控制器整定参数关系曲线,对计算结果进行仿真,分析整定参数在解平面上变化时闭环系统的响应,从而确定出最佳的调节器整定参数.结果表明,对于不同的被控对象参数或不同的整定要求,该方法都能方便地求得最佳的调节器整定参数,使得采用理论计算法整定调节器参数具有了工程实用价值.     

直流电机神经元PID调速系统设计与仿真

针对传统PI双闭环直流电机调速系统存在响应速度慢、超调量大、抗干扰能力及自适应能力差等问题,提出了一种双闭环直流电机调速系统的神经元PID转速调节器设计方法。该转速调节器采用神经元控制器和比例控制相结合进行设计,从而构成了一种具有自学习、自适应能力的神经元PID控制器,然后与传统单神经元PID设计的转速调节器控制效果进行了对比。结果表明,基于神经元PID转速调节器的双闭环直流电机调速系统具有较快的响应速度、良好的动态和静态稳定性、较强的自适应能力和抗干扰能力。     

基于蚁群算法的锁相速度控制器参数优化

针对当前锁相速度控制器的参数整定多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,提出了一种以快捕带为目标函数的锁相速度控制器新型蚁群参数优化策略.建立了目标函数,推导了蚁群算法锁相速度控制器参数优化方法,并给出了新算法的具体实现步骤,最后将该优化方案用于磁悬浮控制力矩陀螺的高速无刷直流电机速度控制.仿真研究表明,该锁相速度控制器参数优化策略具有很强的适应性、鲁棒性,进而通过实验验证了该方案的可行性和有效性.     

基于免疫反馈控制器的直流电机伺服控制仿真研究

研究了免疫系统的应答响应机理,根据应答机理得出1种免疫反馈控制器,免疫反馈控制器增加了积分环节用来消除稳态误差,建立直流电机控制模型,以遗传算法作为控制器参数优化的方法,在MATLAB环境下对控制器参数进行优化,优化后的系统仿真结果表明直流电机在免疫反馈控制器作用下具有较好的伺服控制性能。     

进化算法多目标优化的飞控参数自整定方法

随着飞行品质要求的提高,且由于飞控系统模型的复杂,控制器参数的传统整定方法耗时长且精度低;引入多目标进化,针对某飞机横侧向控制系统模型中的协调转弯模态,采用改进的非劣排序进化算法对飞行控制器参数进行了整定;此优化策略具有经典控制系统简洁实用的特点,且能同时优化多个目标,能够快速得到符合要求的控制器参数;仿真结果表明所设计的控制器具有良好的性能指标和鲁棒性,具有一定的实用价值。     

MATLAB的单机型实时仿真系统的扩展与讨论

MATLAB下的实时视窗目标工具箱能够在一台运行Windows操作系统的微机上执行实时任务,可用于对自动控制系统进行实时仿真分析,但是此功能受限于其驱动程序。针对此问题,讨论了开发实时视窗目标工具箱驱动程序的关键问题,包括寄存器的访问和程序调试,提出了两种方法：（1）在实时视窗目标环境下借助于驱动程序的输出函数mdlOutputs;（2）利用xPC目标工具箱环境。在三台计算机上进行了不同的实验,实验结果表明所提出的方法能够正确地显示中间结果;采用开发的PCI-8360A模拟量输入驱动程序采集15路模拟量信号,结果表明实时视窗目标驱动程序在一定条件下可以和xPC目标驱动程序兼容,实时视窗目标的采样时间为0.18 ms要小于xPC目标的采样时间0.3 ms,这为实时视窗目标的扩展应用提供了新的思路。     

网络远程闭环系统中不确定时延的自抗扰控制

针对网络远程闭环系统中不确定时延对系统稳定性的影响,提出了基于自抗扰控制器(Auto Disturbance Rejection Control- ler)的网络远程闭环解决方案,同时给出了ADRC控制器参数的整定方法;在基于嵌入式技术的网络远程闭环控制系统平台上实现了无刷直流电机控制器的设计和参数整定,取得了较好的控制效果;所以利用ADRC解决网络远程闭环系统中不确定时延的方法是可行且有效的,同时所设计的控制器及其参数整定方法具有一定的工程参考价值。     

模糊PID控制在葡萄酒发酵过程中的应用

针对某葡萄酒厂的发酵过程进行研究,由于其特性随时间变化,需要适时地对PID控制器的参数进行整定.常规的PID控制器没有自适应能力,只能依靠人工重新整定参数,这很难适应参数连续变化的发酵过程.因此需要一种有自适应能力的控制器,经对发酵过程的常规PID控制和模糊PID控制进行仿真和对比,最终选用最优控制方案.     

模糊免疫PID的Smith预估主汽温控制系统

针对火电厂机组主汽温被控对象的大迟延和模型参数不确定性,结合传统Smith预估控制方法和模糊免疫PID控制方法,设计了基于Smith预估的模糊免疫PID控制器.模糊免疫PID控制器可自整定参数,对被控对象参数变化有自适应能力,在纯迟延现象严重的惰性区使用预估器预先估计出过程在基本扰动下的动态特性,使调节器提前动作,从而明显地减少超调量.将设计的控制器应用到主汽温串级控制系统中,并用Matlab对该系统在不同工况下进行仿真,结果表明所设计的控制系统对模型参数变化有较强的适应能力,在稳定性,准确性方面优于常规Smith预估控制系统和串级控制系统.     

基于模糊控制的双闭环直流可逆调速系统的设计

对于双闭环直流可逆调速系统,提出了一种将模糊控制与常规PI控制相结合应用在转速环调节器设计的方法。根据工程经验与专家知识所确定的模糊控制规则,进行模糊推理,实现转速环调节器参数的动态整定。应用Matlab软件构建了双闭环直流可逆调速系统的仿真模型,并对转速环分别采用模糊PI控制器和常规PI控制器的直流可逆调速系统分别进行仿真实验并对比结果。从仿真结果可以得出采用模糊控制可以对直流可逆调速系统的动态与静态特性、抗扰性能、恢复性能以及跟踪性能有比较明显的改善与提高。     

直流调速系统广义通用模型控制器的设计及应用

在直流调速系统中,转速、电流双闭环调速系统是应用最广的直流调速系统,设想应用Lie导数概念结合通用模型控制器对于直流调速系统的电流调节器和转速调节器进行设计,可以将被控对象的模型嵌入到控制器中,适当地选择主导极点可以获得比较好的调节品质,仿真结果验证了所设计的控制器的有效性.     

基于微分负反馈的双闭环直流调速系统的研究

电动机在启动过程中,转速的上升会导致最大电流产生回落,严重影响电动机的启动、制动以及反转的过渡过程.工程上普遍运用双闭环控制系统改善响应时间长这一缺点.但是随着现代电力电子技术的发展,传统的双闭环控制系统也开始出现转度超调、抗扰性能不强等缺点.因此,提出了一种基于转速微分负反馈调节器的解决方案,给出了直流电动机双闭环控制系统的设计过程,对转速电流调节器进行了改进,并用Matlab/simulink仿真进行了实验验证.     

基于无刷直流电机控制器设计

无刷直流电机具有运行效率高、调速性能好、结构简单、维护方便、运行可靠的优点,是电动汽车驱动系统的理想动力来源;安装在电动汽车上的驱动电机所处环境复杂,工况多变,启停频繁;然而,目前电机控制器响应速度慢、控制精度低、稳定性误差大、抗干扰力弱。为了解决这些难题,通过建立无刷直流电机的数学模型,研究电机的矢量控制算法基本原理以及实现方式,设计出了电流、转速双闭环的调速控制系统,通过引入先进的控制策略来提高控制器性能;最后,通过对无刷电机控制器进行实际测试,实验结果表明,与传统 PID 控制相比,在相同的调整频率下。本次设计的控制器具有调节时间小,调速范围广,转速波动小的优点,验证了设计的可行性。     

直流调速系统中常规PI 与模糊PI 控制器的比较

转速电流双闭环直流调速系统中的PI控制器直接影响其调速性能,利用MATLAB分别建立了由常规PI与模糊PI控制器组成的转速电流双闭环控制直流调速系统的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,模糊PI控制器与常规PI控制器相比具有更好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性。     

无刷直流电动机动态性能分析

针对无刷直流电动机实际运行过程中存在的脉动和非平滑现象,基于内部结构特征和工作原理,研究了无刷直流电动机的运动特征和动态特性.从电机齿槽结构、绕组形式、转子位置、换相过程等方面分析了气隙磁场分布特征和对相电流、反电动势波形的关联作用,阐述了造成转速变化和产生脉动转矩的影响机理,讨论了单闭环控制与双闭环控制方式下的电机运行特性.通过搭建系统仿真模型,获得了空载启动、突加负载、变转速等控制要求下电机转速、定子电流和转矩的运行曲线和变化规律.理论分析和仿真实验均有效地阐明了无刷直流电动机的动态性能.     

异步电机矢量控制系统的设计及仿真研究

研究异步电机控制系统优化问题,系统要求稳定性和抗干扰性能。传统的矢量控制中速度调节器和电流调节器采用PI调节器,依据PI调节器特性,在控制过程中速度响应会出现超调。为了解决上述问题,提出了一种异步电机矢量控制中速度调节器的设计方法,以抑止异步电机矢量控制中速度响应的超调和增强抗扰性为目的。异步电机矢量控制采用转子磁场定向实现解耦,并采用速度环、电流环双环控制方法,根据内模控制原理,设计用一种速度调节器,取代常规的PI调节,成功解决了转速的超调和负载扰动对电机转速的影响。仿真结果表明,提高了响应特性,为优化设计提供了参考。     

Adaptive Controller for Single-Link Flexible Manipulators Based on Algebraic Identification and Generalized Proportional Integral Control

In this paper, we propose a fast online closed-loop identification method combined with an output-feedback controller of the generalized proportional integral (GPI) type for the control of an uncertain flexible robotic arm with unknown mass at the tip, including a Coulomb friction term in the motor dynamics. A fast nonasymptotic algebraic identification method developed in continuous time is used to identify the unknown system parameter and update the designed certainty equivalence GPI controller. In order to verify this method, several informative simulations and experiments are shown.     

基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计

针对常见的控制系统开发方法采用手工编程而存在开发效率和可靠性低的问题,提出了一种基于xPC Target的直流电动机实时控制系统设计方法。该方法采用Matlab自动代码生成技术和xPC实时内核,以工业控制计算机为控制器、直流电动机为被控对象构建控制回路,采用Simulink模块组合控制器应用程序,以目标机-宿主机形式实现应用程序的代码生成、编译和下载。实验结果表明,该方法能够快速可靠地生成控制系统代码,控制系统具有很好的有效性和稳定性。