无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法

无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点。针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法。该算法以模糊PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节PI参数,进行转向角度的闭环控制。以LQR控制为外环,基于农机装备XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制。Carsim和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差为0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad。实车测试表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差0.26 m,相较于PID纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了0.19 m。

基于模糊PI控制的火腿肠厚度自动调节系统

针对高温火腿肠人工摆箅工序效率低、平整度差、杀菌后弯曲率高等问题,设计了一种火腿肠厚度自动调节系统。由于被控系统具有线性特征,可以采用PID控制,但被控对象的数学模型无法确定,且生产要求系统超调量小,传统固定参数PID控制无法满足生产需求,提出了一种模糊PI控制器模型,根据调试经验确定模糊推理规则,通过模糊控制器输出调节PI参数,采用PLC实现了厚度自动调节算法,解决了高温火腿肠传统生产工艺弯曲率难以控制的难题。

六自由度并联平台模糊PI控制研究

为了提高六自由度并联平台的精度和解决快速响应等问题,采用了模糊自适应PI控制的控制算法。在PID控制的基础上增加模糊算法来改进控制程序。建立六自由度并联平台的运动学模型以及机械系统控制模型,使用Matlab中Simulink模块建立了模糊PI控制器控制框图并与导入ADAMS中的六自由度并联平台模型进行联合仿真,对其中一根伸缩杆的运动进行仿真实验。仿真结果表明,加入模糊算法的PI控制相较于传统的PID算法提高了系统的动态响应速度,减少了超调量约40%,其响应时间减少了约31%。与加入模糊算法的P控制对比,系统超调量和响应时间也有所减少。

基于模糊PI自适应虚拟阻抗的VSG并联控制策略

针对微电网多VSG并联运行时,各虚拟同步发电机与负荷之间的线路阻抗不一致,导致并联逆变器端口电压不同,进而引发功率环流的问题,提出了一种VSG并联系统控制方法,设计了基于模糊PI控制的自适应虚拟阻抗模块来快速补偿并联逆变器端口电压的差值,从而抑制环流,并实现功率的精确分配,最后通过MATLAB/Simulink仿真实验验证了所提控制策略的有效性。

基于模糊PI控制的三相六开关PFC的研究

提出了一种基于模糊PI控制器的三相六开关PFC控制策略,该方法保证在负载突变的情况下动态响应快速,电流波形过渡平稳。根据三相六开关PFC在两相旋转坐标上的数学模型、SVPWM的调制策略和电流环前馈解耦策略,采用模糊规则表调整PI控制器参数。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型进行试验。结果显示三相六开关PFC的功率因数保持0.99,抗干扰能力强,提高了输入电网电能质量。

电动汽车与微电网模糊PI控制的互动协调研究

文章研究一种基于模糊PI控制的电动汽车与微电网互动协调控制策略,使电动汽车运行过程移动储能的同时,通过微电网的直流侧实现互动协调,提高电动汽车的协调控制水平。其中,文章分析电动汽车用模糊PI控制与直流微电网互动的调节原理,建立包括双向DC/DC变换器、电压源型变流器以及光伏发电系统的数学模型。最后,文章在Matlab/Simulink仿真软件中搭建所提出的电动汽车与微电网互动协调的整个系统模型,文章通过仿真验证提出控制策略的可行性。

基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步电机转子位置检测

针对高速永磁同步电机转速高、调速范围宽的特点,该文提出了一种模糊PI模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)观测器,实现了永磁同步电机转子位置检测。此方法将模糊PI调节器应用于模型参考自适应观测器,通过模糊控制器调整PI调节器的比例积分系数,以使PI调节器能在电机很宽的速度范围内都具有良好的动稳态性能,提高了模型参考自适应观测器对高速永磁同步电机转子位置的检测精度。最后,以带有风机负载的4 kW磁悬浮轴承高速永磁同步电机为研究对象进行了Matlab仿真和实验,实现了基于此方法的转子位置检测和速度估计,并分析了转子位置误差产生的来源以及补偿方式,证明所提方法适用于高速永磁同步电机的转子位置检测。

双馈风力发电系统空载并网模糊PI控制

基于定子磁链定向矢量控制原理,分析双馈风力发电系统并网运行机理,提出了系统空载并网模糊PI控制策略。在此基础上,该文对双馈风力发电系统空载并网过程进行了研究,并与模糊控制及PI控制进行比较。研究结果表明,并网模糊PI控制策略的动态响应快,稳态精度高,对电网电压波动和电机参数变化具有较强的鲁棒性,且并网过渡过程短暂,并网前后运行平稳。模糊PI控制方式既具有模糊控制器动态响应快、鲁棒性强的特点,又兼有PI控制器稳态精度高的优点,是一种优良的并网控制策略。

一种新型的无刷直流电机调速系统的模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,提出了一种新型的模糊PI智能控制方法。在BLDCM双闭环调速系统中,电流控制仍采用PI控制器,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。结果表明,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。

三相变流器的模糊PI神经网络控制研究

提出了一种神经网络电流内环控制加混合模糊PI电压外环控制的双环控制结构。对三相电压型可逆变流器系统而言,神经网络电流内环控制使系统具有更强的鲁棒性,混合模糊PI电压外环控制加快了系统的响应速度。为了增强系统的抗扰性能还引入了电流前馈控制。最后通过仿真及试验验证了控制方案的正确性与可行性。

永磁同步电动机调速系统的模糊PI智能控制新方法

在分析永磁同步电动机 (PMSM )数学模型的基础上 ,利用Matlab软件建立了控制系统的仿真模型 ,提出了一种新型的模糊PI控制方法。在PMSM双闭环调速系统中 ,电流控制采用滞环电流调节器 ,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。仿真结果表明 ,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好 ,较传统PI控制具有更好的动。

基于模糊PI永磁同步电机优化矢量控制系统的研究

介绍了永磁同步电机(PMSM)的数学模型和基本原理。针对PMSM中传统PI控制器参数固定、无法兼顾静态性能和动态性能的缺陷性,在传统双闭环控制策略的基础上,将速度外环采用模糊PI控制器,在线调整PI控制器的2个参数,增强系统的鲁棒性。逆变器环节采用优化SVPWM算法,该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区,并由三相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间,与传统SVPWM相比简化了矢量算法步骤。仿真结果和小波分析表明,模糊PI优化矢量控制系统与传统PI矢量控制系统相比具有更好的动态稳定性和抗干扰能力。

一种UPFC模糊PI自整定控制

在简要介绍统一潮流控制器(UPFC)结构及其工作原理的基础上,提出了一种应用于UPFC串联侧的基于模糊控制理论的PI自整定控制策略,给出了该控制策略的模糊控制规则以及模糊查询表推导的详细过程。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,实现了UPFC的时域仿真模型及模糊PI自整定控制策略,同时对UPFC的动态特性进行了仿真研究,并将所提出的控制策略与传统的定PI控制策略进行了比较。仿真结果表明,模糊PI自整定控制具有较强的稳态潮流跟踪能力,能更好地抑制故障所造成的系统振荡,显著改善UPFC的动态特性。最后将模糊PI自整定控制应用于所研制的UPFC实验装置中,实验结果也充分表明了该控制策略的有效性。

一种基于自适应模糊PID控制的移动电源设计

针对宽输入范围的稳压移动电源采用了四开关Buck-Boost变换器作为前端DC-DC变换器。对四开关Buck-Boost变换器的电路和它的两种控制方式进行了分析。通过比较得出了两模式控制方式比传统单模式方式具有更小的电感电流波动和更高的转换效率。针对传统的PI调节控制的不足,以其降压模式为例提出了一种新的基于参数整定的自适应模糊PI控制。通过仿真实验验证新的控制方法有超调小、响应快、抵御外界扰动能力强,稳态误差小的优点。通过这些手段保证了移动稳压电源的高效率和高性能。

牵引力控制系统模糊PI控制方法研究

提出牵引力控制系统的油门模糊增量PI控制算法和驱动轮制动模糊PI控制算法。在建立汽车加速过程的发动机模型、制动器模型、轮胎模型、整车模型和路面自动识别系统的基础上 ,采用所提出的控制算法对典型附着路面上的牵引力控制过程进行了仿真模拟。结果表明路面自动识别系统能识别路面附着变化 ,有效抑制各种工况的驱动轮过度滑转 ,有较强的鲁棒性。

模糊PI控制在磁耦合谐振无线电能传输系统中的应用

为了提高磁耦合谐振无线电能传输系统的传输效率,综合考虑线圈的谐振频率和耦合系数,应用电路理论分析谐振状态对系统传输效率和传输功率的影响,进而提出了模糊PI自适应跟踪算法。通过跟踪检测逆变电路电流和电压信号,输入到模糊PI控制器对逆变电路的驱动频率进行调节,保证逆变电路电流电压同相位。仿真实验结果表明:基于模糊PI跟踪算法的无线电能传输系统能够对参数变化进行快速跟踪和调节,使系统工作在谐振状态,该跟踪算法相比传统的PI跟踪算法有更好的动静态性能。

基于模糊PI控制的三相异步电机Simulink建模与仿真

为了设计一个高性能的三相异步电机矢量变频调速控制系统,且考虑到要用于三相异步电机驱动的隔膜计量泵控制系统,采用了模糊PI调节器。利用Matlab/Simulink仿真软件对该控制系统进行了建模,在模糊PI调节器中设定合理的控制规则并选取合适的P值与I值。运行后所得的仿真结果显示,输出的转速、电流等波形曲线符合理论要求,整个加速过程时间短,且无超调现象。研究结果表明,采用模糊PI控制的三相异步电机矢量控制系统具有良好的启动、加速和调速性能。

基于模糊PI控制的永磁同步电动机伺服控制器设计

采用模糊PI控制代替传统PI控制的方法 ,以提高永磁同步电动机的控制性能 .该方法通过检测电机转速和定子电流的瞬时值与给定值的偏差和偏差的变化率 ,在线查表选择适当的P、I参数 ,实现了永磁同步电动机的伺服控制 .所有的表格都是通过实践经验制定出来的 .仿真结果表明 ,采用模糊PI控制能够比传统PI控制更加有效地提高系统的响应速度 ,减小电机在暂态和稳态下的转矩脉动 ,以及提高系统运行的稳定性 .

基于模糊PI控制的三相船用逆变电源研究

为了使船用逆变电源输出高质量的正弦电压,同时考虑到三相逆变器带不平衡负载的情况,文中设计了一种基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器.该控制器通过改进三相线电压的正负序分量分解方法,并为模糊PI控制器设定合理的控制规则和合适的参数,使输出电压同时拥有稳定,三相平衡和响应快速的特点.利用一台三相逆变电源样机对该控制器和传统控制器进行对比实验后,得到的实验结果显示,基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器在三相负载平衡与不平衡条件下都能输出高质量的电压波形曲线,并且响应快,超调小,具有良好的带载性能.

基于模糊PI参数自整定和重复控制的三相逆变器并网研究

针对传统PI控制的局限性,提出一种新的控制策略,即利用基于模糊PI控制器与重复控制器并联构成的控制方法对三相并网逆变器进行控制,提高系统的补偿精度和并网电流稳态质量。该控制器利用模糊控制技术,根据误差大小对PI参数进行实时在线调整,从而满足最优的性能要求。利用重复控制的零稳态误差能力保证系统的稳态精度。最后通过仿真研究,对新控制策略、PI控制以及PI与重复控制结合三种控制策略比较,结果证实所提出的方法可行。