多自由度果蔬采摘手电气控制系统研究——基于模糊自适应控制

以多自由度果蔬采摘手为研究对象,对采摘手进行了正向、逆向运动学分析,并基于PID设计了模糊自适应控制系统,实现了一套多自由度果蔬采摘手电气控制系统。试验结果表明:多自由度果蔬采摘手可以达到目标位置进行无损采摘,且正确采摘率在90.0%以上,能够满足果蔬的无损采摘需求。

基于模糊自适应PID的二自由度门式起重机防摆控制研究

为了实现二自由度门式起重机小车精确定位和消除吊载摆动,提高起重机的工作效率,利用拉格朗日方程建立起重机动力学模型的非线性微分方程,在PID控制和模糊控制的基础上,设计模糊自适应PID防摆控制器,小车位置控制和绳长控制采用模糊PID控制,吊载摆角控制采用模糊控制.通过与PID控制仿真结果比较,验证模糊自适应PID控制方法可行,且控制过程更加平稳,响应速度更快,稳态精度更高.不管是小车位置、绳长,还是吊载质量发生改变时,系统仍保有较强的鲁棒性.

基于模糊遗传算法的二自由度PID控制器优化设计

针对一般遗传算法中交叉概率和变异概率存在的选择困难问题,利用模糊推理系统来自适应估计交叉概率和变异概率,提出了模糊遗传算法(FGAs),并用于二自由度PID控制器参数寻优设计。仿真和实验表明,所设计的二自由度PID控制器可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。

基于模糊自整定二自由度PID控制的单相SPWM逆变电源研究

针对逆变电源系统,提出了一种模糊自整定二自由度PID控制器的设计方案。该方案能够克服系统参数摄动或外界扰动对系统造成的影响,使系统的鲁棒性和抗扰性均得到明显的改善。将逆变电源分别接阻性负载、突加负载和非线性负载进行仿真研究,可以看出输出电压波形具有较低的THD值,同时还获得了良好的稳态和动态特性。

基于模糊逻辑的二自由度PID调节器参数整定

传统二自由度PID(比例 积分 微分 )调节器中二自由度化系数α、β、γ ,根据经验值一次性选定 ,这样虽然能满足一般控制系统的控制要求 ,但是难以克服系统参数摄动或外界扰动对系统造成的影响。针对这一问题 ,提出了一种模糊自整定方法。该方法将模糊分类、模糊推理、特征量辨识等控制算法结合起来 ,自动整定二自由度化系数使系统响应达到期望的性能指标。

参数自调整的模糊二自由度PID控制的SIMULINK仿真

针对常规二自由度PID控制在过程参数时变系统中的不足之处,采用模糊控制理论改进常规二自由度PID控制方式,提出一种参数自调整的模糊控制方案.并建立参数自调整的模糊二自由度PID控制系统的SIMULINK仿真模型,进行计算机仿真,仿真结果表明参数自调整的模糊二自由度PID控制较之常规二自由度PID控制更加能够满足对不确定复杂工况的高指标控制要求.

一种基于自适应遗传算法的二自由度PID调节器设计

提出了一种自适应遗传算法,并将其成功地应用于仅需两个参数的二自由度PID调节器设计,使系统同时具有了最优的目标值跟踪特性和干扰抑制特性。仿真结果表明了该方法的有效性及可行性。

基于模糊自适应与PID控制的六自由度工业机器人运动控制策略研究

根据六自由度工业机器人的运动学特征,将模糊自适应控制与PID算法结合,也就是建立模糊逻辑系统,结合自适应算法的调整位置参数的能力,实现PID控制的自适应调整,从而使六自由度工业机器人运动控制平稳高效。然后利用Matlab软件对模糊自适应PID算法进行仿真,证明该算法的有效性。

直线电机的二自由度双模糊PID自整定控制器研究

直线电机在高精度直线运动场合作为驱动装置时,采用传统的PID控制难以满足精度和动态响应的要求。本文在结合模糊自整定PID控制和二自由度PID控制的基础上,提出了一种新型的基于目标值滤波型二自由度双模糊PID自整定控制器用以满足高精度场合下的直线电机控制。并通过Matlab/Simulink搭建了模型并进行了仿真,仿真结果表明:该控制器相比PID控制和模糊自整定PID控制具有更好的动态性能,具有较小的超调量和较快的响应速度,验证了设计方案的可行性。

一种基于模糊逻辑的二自由度PID的实现

针对传统二自由度PID控制中用Ziegler Nichols稳定边界法整定干扰抑制参数KP,KI,KD,其对外界扰动敏感性较强,难以达到系统控制要求这一问题,给出了一种基于模糊逻辑的二自由度PID的实现,运用模糊逻辑算法对KP,KI,KD三参数进行整定,较好地改善了系统的抗干扰性能。仿真结果表明该控制器具有良好的干扰抑制特性和设定值跟踪特性。

二自由度关节型机器人的自适应模糊滑模控制

针对二自由度关节型机器人控制问题,通过分析传统滑模控制的不足,提出一种自适应模糊滑模控制算法。采用自适应单输入单输出模糊系统来计算控制增益,同时设计了基于Lyapunov稳定性理论的自适应律,最后利用Simulink软件对自适应模糊滑模控制进行仿真实验。结果表明,机器人各关节控制力矩的抖振现象明显减弱,系统性能得到提升;自适应算法的加入使模糊滑模控制能在短时间内随着系统状态的变化自动地进行调节,稳态收敛为常数;在关节型机器人参数不确定和存在外界干扰的情况下,自适应模糊滑模控制算法依然具有良好的鲁棒性和跟踪精度。

基于模糊自适应PID的连铸二冷控制系统设计与仿真

为改善铸坯质量,提高二冷水量的跟踪性和稳定性,将中包温度引入二冷配水,设计出基于配水模型、中包温度、铸坯表面温度及模糊自适应PID的连铸二冷控制系统,并在实验室搭建连铸二冷区喷淋仿真实验系统.在此基础上,分别对常规PID、积分分离PID和模糊自适应PID进行阶跃信号测试和模拟浇注测试.仿真结果表明,模糊自适应PID控制方式在两种测试中的特性要优于其他两种控制方式,这一结果为下一步应用研究打下了良好的基础.

二次调节转速系统的自适应神经模糊PID控制

阐述二次调节转速系统的原理并建立其数学模型。针对系统参数时变、非线性的特点,设计一种自适应神经模糊PID控制器,该控制器利用PID算法实现准确控制,通过神经模糊控制提高控制的自适应性。利用MATLAB模糊逻辑工具箱对系统进行仿真,并与传统PID控制进行比较。结果表明:采用自适应神经模糊PID控制,系统响应快、超调小、过渡时间短、能够较好地抑制干扰,具有良好的动态特性和稳定性。

二容水箱的模糊自适应PID控制研究

针对大滞后、非线性的二容水箱实验系统,进行了模糊自适应整定参数的PID控制策略研究.在该方法中,设计了模糊自适应PID控制,推导控制算法,并在MATLAB语言环境下编写仿真控制程序,仿真运行结果表明控制方案的有效性和正确性。

PEMFC输出功率的二自由度PID控制

为提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)的输出性能,对于其输出功率的一阶滞后数学模型,进行二自由度PID控制方案设计。针对二自由度PID控制器参数整定过程中存在的不足,提出一种基于自适应遗传算法的二自由度PID控制器设计。仿真结果表明,经优化整定后的二自由度PID控制器,可使PEMFC的输出功率能较好地跟踪给定期望值的变化,同时也可更好地抑制外扰。

二自由度水下云台自适应控制方法

为了解决船载多波束声呐的姿态稳定问题,设计一款双自由度水下云台。在保留传统水下云台定位模式的基础上,通过增加自适应模式来补偿波浪对声呐姿态的影响,并提出了阶梯速度PID自适应控制方法。根据距离目标角度的大小选择匹配的速度梯度,引入PID对水下云台实时调节,通过自身调整使其稳定在保持角度。水下模拟实验结果表明:定位模式下,水下云台2个自由度均能以18°/s的速度快速稳定到达目标角度,角度误差为0.4°;自适应模式下,搭载声呐的俯仰自由度能在较短的时间内稳定在保持角度,保持误差为1°,证明了控制方法的有效性。

基于二型模糊遗传控制器的冗余自由度机械臂运动控制的研究

对冗余自由度机械臂的运动轨迹进行准确的控制,有助于提高工作效率以及工作质量。在对5自由度冗余机械臂结构分析的基础上,设计了一种二型模糊遗传控制器,可用于控制冗余自由度机械臂按照既定轨迹进行运动。首先,对冗余机械臂的结构进行分析,并借助拉格朗日函数冗余度机械臂扭矩与连杆位置关系的动力学模型。然后,通过二型隶属函数定义二型模糊集及区间二型模糊集。对区间二型模糊逻辑系统主要模块的功能进行分析,以其为核心部分设计区间二型模糊PID控制器,并制定区间二型模糊PID控制器的规则库,采用遗传算法对区间二型模糊PID控制器的参数进行选择,以对机械臂的运动轨迹进行控制。最后,采用二型模糊遗传控制器对锯齿及正弦目标轨迹进行跟踪测试,测试结果显示:与PID控制器相比,本文设计的二型模糊遗传控制器,在对锯齿及正弦目标轨迹跟踪时,最大跟踪误差分别减少5.97 mm和3.66 mm。说明本文设计的二型模糊遗传控制器,能够控制冗余度机械臂较为准确地按照目标轨迹运动。

二自由度门式起重机智能定位防摆控制研究

为了实现二自由度门式起重机小车精确定位和有效控制吊载摆动,提高门式起重机的工作效率,很多学者对防摆控制方法做了大量研究。利用拉格朗日方程建立动力学模型的非线性微分方程,提出了几种控制策略,设计了几种控制器,并在MATLAB/Simulink环境中进行仿真。通过仿真结果比较,分析哪种控制器响应速度快,控制过程较平稳,稳态精度更高。

MIMO非线性自适应模糊滑模控制

为了解决传统的自适应模糊滑模控制方法需经无穷长时间才能达到平衡点 ,不能对系统进行精确地跟踪控制的问题 .提出一种具有快速收敛性的自适应模糊滑模控制方法 .控制器用具有快速收敛性和稳定性的最终吸引子做自适应模糊调节率代替传统自适应模糊调节率 ,不仅具有稳定性且具有快速收敛性 ,从而使控制系统的输出能在有限时间内精确地跟踪参考信号 .证明了所设计控制器是全局稳定的 .并用该方法控制了二自由度机器手系统 ,仿真结果表明该方法能使机器手在有限时间内达到精确的位置和速度 。

基于模糊自适应不确定性机械臂的轨迹跟踪控制

针对一类不确定性机械臂的轨迹跟踪问题,提出了一种计算力矩加模糊补偿器的控制方案,计算力矩用来控制系统的标称部分,模糊补偿器用来控制系统的不确定部分,模糊补偿器的参数基于Lynapunov稳定性理论自适应调节,整个控制器保证了闭环系统的渐近稳定。在二自由度机械臂上的仿真验证了本文算法的有效性。