基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。

模糊单神经元PID在车间温度控制系统中的应用

针对智能车间温度控制系统具有大惯性、慢时变等特点,设计了一种模糊单神经元PID控制器。控制系统采用LPC1768作为主控芯片,结合MRF24J40对温度进行无线采集,采用模糊控制和单神经元网络相结合的方法,对PID的3个参数进行动态调整,实现对温度的准确控制。MATLAB仿真结果表明:该控制算法优于传统PID控制和单神经元自适应PID控制,具有很强的自适应性和鲁棒性。

模糊单神经元混合控制的轧机扭振抑制研究

在轧机轧制过程中,运行工况的变化可能诱发扭振,严重影响轧机轴系的安全。通过分析轧机扭振产生的原因,针对传统PI控制方式对轧机扭振抑制的不足,提出采用模糊单神经元混合控制的方法,在误差较大的情况下采用模糊控制,加快系统的动态响应速度,在误差较小的情况下采用单神经元控制,提高系统的稳态精度,从而达到对轴系扭振进行抑制的目的。

TBM刀盘驱动系统单神经元模糊同步控制

针对全断面硬岩隧道掘进机(TBM)刀盘多电机并联驱动由于载荷突变和传动系统磨耗所引起的电机偏载甚至过载,提出基于单神经元模糊自适应PI速度调节器的转矩主从控制策略.搭建电机闭环矢量控制模型,推导多齿轮齿圈并联系统的数学模型并使用S函数加以描述,在Simulink环境下将两者连接,对比分析转速并联和转矩主从控制策略下,电机对外在载荷和机械磨耗的黏性和刚性啮合响应及其机理,将单神经元模糊PI速度调节器应用于转矩主从策略消除扭矩超调.仿真结果表明,基于单神经元模糊PI速度调节器的转矩主从控制策略能够适应传动系统的参数变化,消除电机在负载变化时的扭矩超调和偏载,并能提高系统的精度和响应速度.

基于模糊增益单神经元PID控制的地源热泵空调系统的建模与仿真

针对地源热泵空调控制系统复杂性、非线性、运行过程中所受干扰多且难以建立精确的数学模型等特点,目前多采用常规PID控制系统或相对较好一些的模糊PID控制系统,但都存在不足,很难达到其节能和舒适的作用。本文针对其特点提出了利用模糊控制和单神经元PID控制相结合的控制方法。并通过MATLAB仿真工具对其三种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明该方法运用于地源热个泵空调系统中,其控制效果明显优于其它两种控制方法,大大提高了控制系统的控制品质,受外界影响较小,响应快,鲁棒性较强,节能和舒适性效果更明显。

单神经元模糊自适应内模控制器

利用单个神经元在线调整常规模糊控制查询表 ,并将该方法应用于调整内模控制器的滤波器参数 f,以增强系统的鲁棒性 .研究结果表明 。

热电偶自动检定系统的炉温控制设计

介绍了热电偶自动检定控温系统的硬件设计。根据热电偶检定炉温度控制过程的特点和要求,提出了模糊单神经元控制算法。实验结果表明:系统整体控温误差不超过±5℃,恒温时≤0.6℃/6 min,测量时≤0.2℃/min,具有较高的控制精度。

斜轴式天文望远镜机架的驱动控制

针对斜轴式天文望远镜传统机架中的非垂直轴系结构会导致像场旋转,从而影响天文望远镜指向和跟踪控制的问题,研发了新的45°斜轴式天文望远镜机架。设计时,选取太阳为跟踪目标来搭建硬件机架驱动控制系统;利用图像传感器实时捕获目标,经数字信号处理(DSP)芯片精确解析目标质心,通过图像消旋解耦出方位与斜轴两方向的偏差。然后,结合模糊控制与神经网络的各自特点,设计了单神经元模糊自适应PID控制算法实施偏差调节,以实现对目标的定位与跟踪。实验结果显示,该驱动控制系统的水平与斜轴方位的跟踪偏移误差均在±2pixel以内,水平指向偏移误差均值为0.123 2°,俯仰指向偏移误差均值为0.155 3°。得到的结果表明该驱动系统鲁棒性强,能够克服斜轴机架像场旋转导致的控制问题且满足精度要求。

基于并行控制的交流伺服系统控制

针对一般的大口径火箭炮交流伺服系统调控方法难以达到较好性能的问题,提出一种RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法。针对上述算法自适应能力不强的问题,引入一种并行复合控制策略,以RBF神经网络和单神经元PID做并行控制,通过半实物仿真分别对RBF神经网络PID自校正控制器和并行复合控制器的性能进行试验验证。仿真结果表明:采用并行复合控制的火箭炮伺服系统反应速度更快、稳定性更强、精度更高,能够更好地满足火箭炮交流伺服系统的性能指标要求。

地源热泵空调系统的控制仿真研究

由于地源热泵空调系统的控制系统较复杂且非线性,在运行过程中所受干扰多,并且难以建立精确的数学模型,目前多采用常规PID控制系统或相对较好一些的模糊PID控制系统,但都存在不足,很难达到其节能和舒适的作用。针对其特点提出了模糊控制和单神经元PID控制相结合的方法。并通过MATLAB仿真工具对其三种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明该方法运用于地源热个泵空调系统中,其控制效果明显优于其它两种控制方法,大大提高了控制系统的控制品质,受外界影响较小,响应快,鲁棒性较强,节能和舒适性效果更明显。其研究结果在实际工程中具有一定的实际应用价值。

基于并行控制的交流伺服系统控制

针对一般大口径火箭炮交流伺服系统的调控方法难以达到性能较好的问题,提出了RBF神经网络-单神经元PID自校正控制方法。通过半实物仿真,分别对RBF神经网络PID自校正控制器和并行复合控制器的性能进行试验验证。仿真结果表明:采用并行复合控制的火箭炮伺服系统反应速度快、稳定性强及精度高,能够很好地满足火箭炮交流伺服系统的性能指标要求。

一种新型矢量推进器设计与控制

针对水下探测器推进装置无法转向的运动特性,设计了一种推进力大小和方向均可变的新型矢量推进装置。该推进器由3段筒体连接构成,通过伺服电动机控制筒体的偏转,研究并验证了其偏转特性,并以偏转角度误差为例,设计了模糊-单神经元PID控制器。结果表明,该设计方法可以有效提高控制系统的响应特性和稳定性。