双闭环PID应用下投篮机器人路径跟踪控制研究

投篮机器人路径图像噪声会影响机器人路径跟踪控制效果,导致投篮机器人偏离正常轨迹,为此提出双闭环PID应用下投篮机器人路径跟踪控制方法。分析投篮机器人架构,利用OpenMv视觉识别方法采集投篮机器人路径图像,结合小波阈值算法对采集到的图像实施去噪处理,从而获取清晰的投篮机器人路径图像。根据图像去噪处理结果,将曲线拟合法与特征点检测法相结合,实现投篮机器人路径识别。根据投篮机器人路径识别结果确定路径实际偏移量,结合推动器实现位置、移动速度建立的双闭环PID控制器,从而实现投篮机器人路径跟踪控制。实验结果表明,该方法的投篮机器人路径图像去噪熊效果好、跟踪控制效果好,充分验证了该方法的有效性。

基于西门子PLC的双闭环PID控制在橡胶制品挤出上的应用

现有轮胎生产技术中,轮胎产品中的主要半制品橡胶部件需要采用挤出工艺进行生产,半制品挤出过程是生产汽车轮胎必不可少的工艺环节,挤出制品的质量与精度直接影响到轮胎产品的最终质量与精度,也影响到轮胎生产的成本。解决稳定性差,挤出精确性差问题迫在眉睫。本文论述的控制系统采用一种串联双闭环PID算法进行速度的闭环控制,能够较好的解决现有轮胎半制品挤出生产技术中稳定性差和挤出精确性差的问题。

一种新型基于双闭环PID控制的SVC控制系统研究

基于瞬时无功功率理论和双闭环PID控制构架,设计了一种新型的FC-TCR型SVC控制系统。为实时补偿电网中瞬时无功功率的变化,采用dq同步旋转坐标变换方法,精确检测系统功率,有效克服电网电压波形畸变给p、q运算方法带来的误差;采用双闭环PID控制结构,内环为电压调节,外环为功率因数校正,使SVC装置能同时达到功率因数校正和改善电压的目的。仿真研究结果表明,此新型SVC控制系统对稳定和抑制电压波动,提高功率因数,具有响应快、精度高的特点。

转速的双闭环PID控制

论述了转速双闭环控制的基本原理及方法.

亳菊恒温烘干系统双闭环PID控制设计

在对亳菊进行干燥时,为了保证其有效成分含量最高,同时降低物料烘干的能耗,设计了一种采用双闭环PID控制的恒温控制系统,由供热系统、储热系统、烘干系统和监控系统4部分组成。内环PID目标值和测定值分别进变频器2和4号端子,运算后操作量作用于空气能热泵,实现水箱水温调节;外环PID室内温度设定值和测量值分别进FX3U-3A特殊适配器模拟量通道,PLC运算后输出量控制SSR的通断,驱动烘干室风机运行,实现恒温烘干需求。

基于四轴飞行器的双闭环PID控制

针对传统单闭环PID控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环PID控制算法。在姿态PID控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态PID反馈量,进行姿态双闭环PID控制;在高度PID控制中,高度作为外环,z轴加速度作为内环,运用气压传感器采集的大气压值计算出高度,作为高度PID反馈量,进行高度双闭环PID控制。由于油门存在非线性问题,因此运用Matlab对油门转速曲线进行补偿,使输出的油门值近似线性化。飞行实验结果表明,四轴飞行器运用双闭环PID控制不仅反应快、超调量小,而且能够在室外稳定地飞行。

两轮自平衡机器人双闭环PID控制

两轮自平衡机器人是一个非完整的欠驱动系统,由两个独立且共轴的电机通过驱动车轮来控制机器人的平衡和行走。两轮自平衡机器人是一个倒立摆系统,极不稳定,需要施加有效的控制手段才能使其平衡。文章用牛顿力学构造了系统的非线性数学模型,并简化为线性模型,通过双闭环PID算法控制机器人的平衡。实验结果表明,此方法可以使机器人有较好的稳定性。

基于风力摆控制系统的双闭环PID控制

该文借鉴四轴飞行器的双闭环PID控制算法,解决2015年全国大学生电子设计竞赛B题"风力摆控制系统"。在PID控制器中,运用姿态解算出的欧拉角作为反馈量,角度作为外环,角速度作为内环。再根据X字飞行模式油门输出公式,将双闭环PID控制器的输出融合到电机上,输出油门实现姿态控制。实验结果表明,风力摆控制系统运用双闭环PID控制效果卓越,不仅抗干扰能力强,而且反应迅速。

基于BP神经网络的四旋翼双闭环PID轨迹跟踪控制

首先建立了四旋翼系统数学仿真模型,然后对飞行时轨迹跟踪和姿态稳定等控制问题进了分析,设计了基于BP神经网络优化的双闭环PID轨迹跟踪控制器。其中外环为空间位置环,输入为实际空间位置与期望轨迹路径差值,输出为姿态控制角;转换为角速度后作为内环姿态环输入,进行四旋翼姿态稳定控制。为增加系统鲁棒性,获得更优系统性能,内环PID参数采用BP神经网络优化调整得到。最后通过MATLAB平台仿真实验,可以看出基于BP神经网络优化的双闭环PID控制具有良好的轨迹跟踪性能。

基于卡尔曼滤波和双闭环PID控制的平衡车控制系统设计

本文设计了基于卡尔曼滤波和双闭环PID控制的平衡车控制系统。在系统硬件上,完成了以STM32为控制核心的控制系统硬件结构设计;在软件设计上,利用卡尔曼滤波技术提高了平衡车相对于灵敏轴的倾角的计算精确度,同时采用双闭环PID控制算法,提高了平衡车运行的稳定性;通过系统调试和分析获得适合平衡车运行的各项系统参数,实际运行结果表明,该平衡车能保持平稳运动,具有较强的适应性和稳定性。

基于神经网络补偿控制的PID双闭环球杆位置控制

针对球杆系统的位置控制难题,利用ADAMS软件建立球杆系统的三维虚拟样机模型,由此确定球杆系统的动力学模型,提出一种基于神经网络补偿控制的PID双闭环球杆位置控制方案,基于ADAMS/Controls与Matlab/Simulink进行了球杆位置控制的联合仿真。仿真结果表明:位置定值控制与方波信号跟踪控制时,PID双闭环-神经网络补偿控制较PID双闭环控制的稳态精度分别由0.06 m、0.08 m提高到0.002 m、0.003 m,正弦信号跟踪时,跟踪误差由0.15 m减小到0.05 m,PID双闭环-神经网络补偿控制具有更好的动态性能和较高的稳态控制精度。

双轮自平衡车的双闭环式PID控制系统设计与实现

双轮自平衡车是一种集环境感知、规划决策、自主驾驶等功能为一体的综合性系统。提出了一种双闭环式PID控制系统实现双轮自平衡车的控制。针对传统的PID控制算法的缺陷,该系统引入了双闭环式PID改进平衡车的控制算法。同时对平衡车的硬件系统与软件控制系统进行了设计、实现与分析。实验表明:所提出的控制系统是有效可行的,提高了平衡车的稳定性和动态响应性。

基于改进PID算法横列式双旋翼无人机系统

横列式双旋翼无人机相较于传统固定旋翼无人机具有更强的机动性与续航能力,但是传感器测量误差会影响其控制精度。针对这一问题,在理论模型方面完成了动力学模型的推导并整定了相关物理参数;在控制算法方面自主开发三轴加速度计误差补偿算法,并创新性将该算法与传统PID控制算法结合形成改进串级双闭环PID算法,可以实现对三轴加速度计测量值累积误差的抑制,同时利用Simulink进行了30次系统控制仿真,仿真结果表明:改进PID算法理论上针对y轴位移、滚转角、俯仰角与偏航角可分别降低约78%、26%、19%与44%系统超调量;在实验测控方面搭建了试验样机+测控地面站系统,最终完成10组空中悬停对比实验。实验结果表明:改进PID算法试验样机悬停高度、滚转角、俯仰角与偏航角的稳态误差较传统PID算法减少约35.68%、49.04%、2.33%与55.96%,验证了改进控制算法的精度与实际有效性。

丘陵山地拖拉机车身调平双闭环模糊PID控制方法

为提高丘陵山地拖拉机自动调平控制系统性能,基于已开发的丘陵山地拖拉机姿态调整机构,提出了利用双闭环模糊PID算法调整车轮摆动角度的自动调平控制方法。首先,建立被控对象状态空间模型,并基于该模型设计了双闭环模糊PID控制算法。然后,对自动调平控制系统进行仿真分析,结果表明,在使用相同PID参数条件下,双闭环模糊PID控制比双闭环PID控制性能更优,可有效减少超调量和调平时间。最后,开展了静态和动态试验验证,结果表明,采用所提出的自动调平双闭环模糊PID控制方法,在15°坡地上调平时间为12.5 s,调平误差小于0.5°,且无超调现象,左右两后轮摆角绝对值差在±1°以内;同时,以1.98 km/h的速度行驶在高低起伏的恶劣工作环境下,车身倾斜角可控制在±3°范围内,左右摆动机构摆动角度绝对值差在±5°范围内,相比于双闭环PID控制效果更优。

基于PID双闭环的旋转倒立摆控制系统

针对倒立摆多变量、非线性和强耦合性等特性,设计并制作了基于PID双闭环的旋转倒立摆控制系统。以STM32控制器为主控核心,光电编码器为传感器,搭建了系统的硬件部分。软件部分主要包括起摆算法和稳摆算法,起摆算法基于能量补偿,稳摆算法采用PID双闭环。在系统实物上的实验结果验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能。

PID双闭环在吸盘机械手位置控制系统中的应用

针对步进电机实际应用中会出现失步或过冲现象导致的速度和位置控制不准问题,结合吸盘机械手移动定位问题,设计了一种基于PID双闭环算法的步进电机位置控制系统。该系统由STM32控制器、光电编码器、槽型光电开关以及LV8729驱动电路等组成。在软件上研究了以PID双闭环算法为基础,探究了步进电机位置的闭环控制方法,并在实际项目中验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能。

基于双信号检测及跟踪的真空断路器永磁机构控制方法研究

为了提高真空断路器永磁机构同步操作能力,有效抑制电力系统暂态过程。在断路器操作过程中,对多传感器输出信号进行检测,并采用双闭环PID控制方法对永磁机构进行控制,实现对目标参考触头行程、激磁线圈电流曲线的跟踪。以12 kV真空断路器单稳态永磁机构为控制对象,研制了以数字信号处理器(DSP)为核心的操作控制系统。结果表明控制系统采用上述控制方法,能够有效控制永磁机构触头行程与线圈电流,使触头运动特性处于受控状态,提高了控制系统的鲁棒性及控制精度,实现断路器关合时间误差在±0.3 ms以内,为同步关合的实际操作奠定基础。

两车纵向并车联合运输同步控制技术研究

针对两台液压载重车联合运输大型轮船的同步控制进行研究,根据运载装备的特点,采用两车纵向并车的运输方式,行走过程中两车之间必须保证同步行走,否则可能会发生轮船滚落或载重车结构损坏的重大事故。针对运输车速度的稳定控制,求解出行驶驱动系统泵控马达的系统传递函数,并仿真验证了控制器采用PID控制算法可以提高运输车速度的稳定性。根据运输的特点,采用“主从式”控制策略,提出采用驱动压力和行驶速度的双闭环控制,设计出基于CAN总线的控制系统,最后进行了实车试验,根据现场试验采集的数据,验证了此控制器能够使两车保证很好的同步效果。

卧式伺服缸新型结构控制系统的IMC-PID控制器设计

全液压滚切剪是冶金生产线上的重要设备,重载伺服缸是其核心元件,通常需卧式铰接安装输出曲线力。但由于自身重量的影响会导致密封圈摩损、泄漏以至于输出力不足等现象。针对该问题提出了重载卧式伺服液压缸端底连接一个支撑小缸的新型结构,并设计了压力-位置双闭环独立PID控制系统。将内模控制引入到PID控制器设计中,提出IMC-PID控制器,建立滤波器参数与PID控制器参数之间的关系,解决了由于双闭环独立PID整定参数多且复杂的问题。运用Simulink仿真平台,进行IMC-PID与PID仿真对比,其结果表明,IMC-PID能够稳定精准地跟踪给定信号,快速达到目标值,且抗干扰能力强。采用该方法能够有效地改善系统的动态特性,提高系统的鲁棒性,其控制品质优于常规PID,为实际工程提供了重要的理论依据。

卷烟厂香料厨房加香加料双管道控制系统的设计

本文针对某卷烟厂制丝香料厨房系统的单管道控制,在生产过程中叶片加料工艺点和混丝加香工艺点存在换牌时间长的缺点,设计了一种混丝加香和叶片加料双管道控制系统,实现了香糖料的配制、输送、喷加、回收和清洗等主要功能。通过双管道控制的技术改造,有效降低了工人劳动强度,充分发挥香料厨房系统的作用,显著提高香料厨房设备的效率。