基于GA-FUZZY-PID算法的精准施肥控制系统研究

新疆地区作为我国最大的棉花产区,棉田滴灌技术已基本成熟并得到广泛应用,目前棉田滴灌系统控制方法主要集中在PID控制算法与模糊控制算法,但传统PID算法易引起超调,模糊算法参数大多基于人工经验设置,使得控制欠细腻。针对这些问题,设计了一套基于GA-Fuzzy-PID算法的控制系统,结合遗传算法计算简单、功能强、优化效果好的特点,通过改变与软管泵相连的变频器的频率来实现精确调节软管泵出口的施肥流量。对PID算法、Fuzzy-PID算法、GA-Fuzzy-PID算法进行了不同流量设定下的软件模拟和流量设定为0.6 m^(3)/h时的实验验证。结果表明,基于GA-Fuzzy-PID的控制器最大超调量与稳态时间明显缩短,具有更优异的控制效果,更能满足施肥灌溉系统精准控制的要求。

压电式阀门定位器参数寻优自整定方法

压电式阀门定位器执行机构种类繁多,其控制参数存在较大差异。传统的参数自整定方法没有整定出能够反映执行机构本质特性的重要参数。我们提出的参数自整定方法,通过对执行机构做开环测试,整定出阀位最大运行速度,最大过冲量;采用逐次逼近和分段查找的方法,快速整定出目标位置的最佳PWM占空比;使用分段线性化的方法,获得任意位置的最佳PWM占空比。在基于MSP430F5418单片机的硬件系统上实时实现了参数自整定和控制,针对不同的气动调节阀进行了实验,使得PWM个数减少到10个以内,调节时间小于1 s,无超调。

半导体制冷器温度模糊控制技术研究

根据珀耳贴效应并针对半导体制冷器的特性,提出了一种温度模糊控制方法。通过对半导体制冷器的建模以及模糊控制器的设计,建立了整个模糊控制系统的仿真模型。实验结果表明,模糊控制器动态输出的超调量和静态误差均比传统PID小,并且控制系统具有良好的稳定性。

动静压柔性铰链可倾瓦轴承的阶跃载荷动态响应

针对动静压柔性铰链可倾瓦轴承在受到阶跃载荷时主轴出现跳动而影响其回转精度的问题,提出了兼顾跳动幅值与稳定时间的分析方法和轴承优化设计方案。该方法基于轴心轨迹引入最大过冲量和过渡过程时间两个概念,用以描述主轴受到阶跃载荷时径向跳动的剧烈情况,研究轴承结构参数的确定方法。该方法首先建立轴承瓦块的压力分布模型、瓦块的力矩平衡方程和轴颈的运动方程,然后结合有限差分法和欧拉方法获取轴心轨迹,最后依据结构参数对两个参量的影响大小进行参数确定。仿真实验结果表明:增大预载荷或减小轴承半径间隙,能减小轴心最大过冲量并缩短过渡过程时间;减小静压油腔面积或油腔宽长比能减小最大过冲量;过渡过程时间随转速的提高呈现出先增加后减少的特点;在研究范围内,最大过冲量随着转速提高而增大;适当增大预载荷系数或减小半径间隙,能够提高主轴的回转精度。

Matlab汽车运动控制系统设计

本课题以汽车运动控制系统的设计为应用背景,利用MATLAB语言对其进行设计与仿真。首先对汽车的运动原理进行分析,建立控制系统模型,确定期望的静态指标(稳态误差)和动态指标(超调量和上升时间),最终应用MATLAB环境下的.m文件来实现汽车运动控制系统的设计。其中,.m文件用step()语句来绘制阶跃响应曲线,根据曲线中指标的变化进行PID校正。

计算机在有源串联校正器时域设计中的应用

本文介绍有源串联校正器的时域的计算机辅助设计方法,该法设计的系统有良好的稳态和暂态性能。设计的超前、滞后、滞后—超前和PID校正器,形式相同,实用价值大。

永磁同步电机两种工作模式的切换控制策略

电动汽车有巡航模式和非巡航模式2种行驶工况,相应的车用驱动电机有转矩模式和转速模式2种工作模式。首先,针对传统PI速度调节器会使驱动电机转速出现超调和波动问题,通过采用主动阻尼二自由度PI转速调节器实现了电动汽车巡航模式下的无超调控制,改善了车辆乘坐的舒适性;其次,针对驱动电机2种工作模式的切换问题,采用零转矩模式的切换策略作为驱动电机2种工作模式的过渡,实现了驱动电机2种工作模式的有效切换。仿真分析结果表明:所提策略可以有效实现电动汽车的无超调控制,以及驱动电机2种工作模式的有效切换。电动汽车的无超调控制策略及驱动电机的零转矩模式切换策略具有一定的实际应用价值。