微分先行PID控制在控湿系统中的应用

微环境定量恒湿机是用于文物保护的调湿设备。其通过向展柜输入稳定的目标湿度气体,为文物存储提供适宜的湿度环境。控湿设备在加湿过程中均存在明显的滞后问题,造成湿度控制过程中出现超调量过大、易受外界干扰等增加控制难度的现象,使得设备的湿度调控结果难以达到预期目标。针对这一问题,以微环境定量恒湿机为研究对象,采用MATLAB对微环境定量恒湿机进行数学建模,分析其系统特性;通过MATLAB/Simulink对传统PID控制与微分先行PID控制进行仿真比较,发现微分先行PID控制具有更为优秀的滞后补偿效果。通过实际试验进行控制效果对比,验证了微分先行PID控制对微环境定量恒湿机的滞后现象有较好的补偿效果。

基于奇异摄动法的固定翼无人机优化PID控制

为了提高固定翼无人机(UAV)飞行控制的精准性与响应速度,降低因固定翼非线性系统耦合而造成的控制误差,提出了基于奇异摄动分解的固定翼无人机动力学建模及控制方法。首先对固定翼无人机的速度和姿态进行动力学建模,采用小扰动理论将非线性模型线性化。对于线性化处理后的固定翼无人机动力学模型,将速度、角度作为慢变量,角速度作为快变量,转换为奇异摄动模型,再对奇异摄动模型进行快慢分解,得到两个降阶子系统,即以线速度、角度为状态变量的慢子系统和以角速度为快变量的快子系统。分别对快、慢子系统设计比例积分微分(PID)控制器,最后,用Simulink仿真验证了基于快、慢分解的优化PID方法的可行性以及有效性。

基于Matlab/Stateflow的4AT换挡控制仿真研究

为实现车辆换挡操纵的自动化,文章根据自动变速器双参数换挡规律,运用PID控制理论建立了驾驶员模型,并根据整车各部分数学原型建立了发动机模型、传动模型、车辆模型。在整车模型及其工作原理的基础上,从动力性及经济性2个方面确定了换挡规律,并采用Stateflow有限状态机理论建立换挡逻辑控制模型。在UDDS工况和依照制动优先系统(Brake Override System,简称BOS)建立的车辆行驶特殊工况下进行仿真,并与自动变速器台架试验结果进行对比,结果表明,该自动变速器模型,能严格按照换挡规律换挡。