模糊自校正PID控制器在数控机床交流伺服系统中的应用

将一种参数在线自校正模糊控制器引入数控机床交流伺服系统中 ,该控制器可以根据测量得到的偏差E及偏差的变化率EC在线自动整定PID控制器的三个参数。采用上述方法后 ,可以显著提高控制系统的精度 ,大大降低跟踪误差。实验结果表明 。

柴油机模糊自校正PID控制器

提出一种在线修正 PID参数的模糊控制器改进算法 .首次增加载荷和增压器进气流量作为新的模糊变量 ,用模糊芯片 F10 0实时调整柴油机电子调速器 PID参数 .仿真结果和 Z613 5柴油机调速性能试验表明 ,模糊控制器改善了调速器带载条件下的动态响应 。

一种基于新规则的模糊自校正PID控制器

针对过程控制系统中PID控制器参数自整定问题.提出了一种基于新的模糊推理规则的方案。根据系统动态过程的不同状态.利用模糊推理规则在线自动调整PID参数.与传统PID参数整定方法相比.具有更好的控制效果和更强的鲁棒性。通过MATLAB仿真.论证了该规则的有效性。

采摘机器人机械手避障方法研究——基于遗传优化和模糊PID控制器

为了提高采摘机器人机械手移动的自动化程度,使其在移动过程中有效避开障碍物,将基于PID控制器的避障系统引入到了机械手的设计上,并采用遗传算法和模糊算法对控制器进行了优化,提高了机械手移动的准确性和平稳性。模拟采摘机器人机械手的作业环境,对机械手的避障功能进行了测试,结果表明:机械手可以成功躲避障碍物,且采用遗传和模糊算法优化的机械手具有更高的移动平稳性,对于提高果实采摘效率和质量具有重要的作用。

基于改进麻雀搜索算法模糊PID控制器设计

为了提高无刷直流电机输出转速与转矩的平稳性,提出了一种通过时变惯性权重改进的麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机。通过在Matlab/Simulink中对无刷直流电机进行控制仿真,仿真结果表明,时变惯性权重改进麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机,其转速与转矩的平稳性符合要求,并且能够实时响应负载的变化。

爆胎车辆动力学分析及模糊PID控制优化策略研究

车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数与误差和误差变化率的关系图。提出人群搜索算法,利用人群搜索算法迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行寻优。以车辆2种行驶路况为例,利用Matlab软件对爆胎车辆的稳定性进行仿真,比较和分析爆胎车辆优化控制系统的输出效果。结果显示:采用模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较大。采用人群搜索算法优化模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较小。爆胎车辆采用人群搜索算法优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且行驶的稳定性较好。

基于变论域模糊PID的金属热处理过程温度控制方法

为高效且安全地提取金属合金内的可用材质并分析其性能,利用变论域模糊PID技术,实现对热处理过程的温度控制。设定在金属规则状态不变的情况下,论域会随着偏差的缩减出现伸缩,即需要增添新的规则。若偏差率能够支持模糊量化取整,控制器的伸缩因子可能会陷入无法取值的情况。此时,通过二元函数分片双一次插值法计算伸缩因子,在临近分档之间填充新规则,确保伸缩因子取值的连续性。然后,在模糊PID控制过程中加入变论域,依靠控制器实现对金属热处理过程温度的控制。根据实验验证情况可知:该方法有效提高了控制效果,在应用该方法后,缩短了温度控制时间,在100s内就可以是加热温度到达拟定值。

模糊自整定PID的液压马达驱动机床主轴速度控制研究

液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压马达驱动机床主轴系统模型简图,建立了液压马达驱动机床主轴系统数学模型。对传统PID控制器参数,用模糊控制器进行实时整定,开发了模糊自整定PID控制器。最后,采用MATLAB对液压马达驱动机床主轴系统进行仿真。同时,与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用模糊自整定PID控制器的液压马达驱动机床主轴转速超调量小,具有更快的响应时间,跟踪精度高,同时系统能耗减少20%左右;即使受到较大随机干扰,模糊自整定PID控制器也能快速消除干扰,使机床主轴转速处于受控状态。采用模糊自整定PID控制器可以有效提高液压马达驱动机床主轴系统的动态稳定性以及抗干扰能力。

Smith预估模糊PID控制算法及其在粉末定量称重中的应用

针对上海科源电子科技有限公司研发的定量称重系统(由高精度抖粉装置与万分之一天平组成),在工作中因粉末密度、粉末流动性、颗粒大小、湿度、天平延时等因素造成的非线性和滞后等问题,采用Smith预估模糊PID控制器优化控制方法。首先通过理论分析,得出系统的传递函数,再构建Smith预估的模糊PID控制器,以适应系统的非线性、滞后等特性,最后将此算法代入MATLAB进行仿真并于实际系统中进行1 g定量抖粉实验。Smith预估模糊PID控制算法和传统PID算法的标准差分别为0.0020和0.0042,表明Smith预估模糊PID控制算法在实际环境中稳定性更好,能有效减小系统的称重误差。

基于模糊自适应串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制

为提高仿生机器鱼位姿的控制精度,针对串级PID控制器中固定的内环比例、积分、微分系数不能较好地适用于仿生机器鱼所面临的复杂水环境,且控制参数整定难度大等问题进行了研究。首先,在串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制的基础上,利用模糊控制实时调整串级PID控制器中内环的控制参数,提出基于模糊自适应串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制算法。然后,在多水下机器人协作控制系统平台下进行对比实验。实验结果表明,与串级PID控制器相比,模糊自适应串级PID控制器减少了仿生机器鱼到达目标位姿的时间,降低了位姿误差,验证了算法的有效性。

电液位置伺服系统的规则自校正模糊PID控制器

介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间(RTW)的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线的模糊推理算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线调整。仿真结果表明:基于规则自校正模糊PID控制器的电液位置伺服系统的性能得到较大改善,既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,保证系统具有良好的动、稳态特性。

基于模糊PID控制的船闸闸门同步控制器设计与仿真

船闸是航道上的通航建筑物,其通过能力制约着航道的运输量,对控制系统进行技术改进是提升船舶过闸效率最行之有效的方法之一。模糊控制是通过建立规则库,并结合大量的实践及专家经验确定隶属度函数而建立的非精确调节模型。将模糊PID控制应用于双侧闸门变速跟随控制,利用开度仪的信号反馈扰动液压系统流量,从而调节闸门开启速度,形成闭环控制,并经仿真及现场功能测试。结果表明,该系统保障了控制系统的稳定性、可靠性、自适应性,闸门同步运行良好,船舶过闸稳定性及效率有明显改善。

在线自校正模糊PID控制器的研究

该文先设计一个基于T-S模型的模糊PID控制器,为提高模糊控制的适应性,在分析量化因子和比例因子对系统性能影响的基础上,又制定了基于T-S模型的在线调整量化因子和比例因子的模糊调整规则,实现了模糊PID控制器在线自校正。其算法简单,系统实时性、鲁棒性好。对大纯滞后对象的仿真表明,该控制器明显改善系统的动态性能。

基于模糊PID的轨道巡检机器人速度环控制器设计

针对轨道巡检机器人驱动响应速度慢、稳定性差的问题,设计了基于模糊PID的速度环控制器,并提出一种基于模糊PID控制速度环的优化方法。仿真结果表明,所提方法在空载和负载干扰状态下,可提升机器人速度环的响应速度与稳定性,具有一定的合理性,将其应用于实际轨道巡检机器人进行速度调节测试,可快速调节机器人速度,且偏差在允许范围内,具有一定的实际应用价值。

基于激光传感器的农业机械控制器设计

针对当前农业机械控制器对农业机械器件控制能力较差,导致农业机械设备存在换挡异常与平衡性较差的问题,提出基于激光传感器的农业机械控制器设计研究。先选用拿度DPE-10-500激光测距传感器为控制器的数据测量设备,对中央控制模块展开优化。然后设定传感器测量距离与角度,使用圆拟合算法对测量数据进行修正。最后根据激光测量结果,以PID控制器为基础,构建自适应神经模糊控制器,对农业机械设备进行控制测试。测试结果表明:此控制器可按照预设要求完成机械设备的换挡,对机械臂为位置控制误差最大仅为0.58 cm,智能平衡开启状态时,其偏离最大角度仅为1.6°,偏离最大幅值仅为31 cm,极大提升了设备的调试位置精度及平衡性,进一步提升农业机械设备的应用效果。

基于鲸鱼优化算法的风力发电机组变桨模糊控制策略

由于风的变化性、随机性等因素,风电机组的输出功率处于不稳定的状态。当风速超过额定风速时,通过精确地调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。针对该问题,基于Matlab/Simulink仿真软件,搭建出风电机组变桨控制模型,设计了基于鲸鱼算法优化的模糊PID控制器。然而,模糊控制参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,通过鲸鱼算法对模糊参数进行在线最优整定,很好地解决了风电机组的大滞后和非线性问题。通过对比分析PID控制器和模糊PID控制器的性能,仿真结果表明后者可以使功率快速趋于额定值,提高了系统的动态响应,并且可以精确调整桨距角。此外,模糊PID控制器最大限度减轻了变桨机构的疲劳,增加了风机的寿命。

管内智能封堵器能量回收模糊PID控制系统研究

智能封堵技术是一种十分重要的管道维修手段,但其工作效率与可靠性一直受到能源问题的制约,在没有新型高效能源的情况下,设计一种可能量回收的管内智能封堵器可以有效地解决这一问题。本文提出在电液系统中加入蓄能器形成双动力源的方法,设计一种管内智能封堵器的电液能量回收控制系统,并针对封堵过程中可能出现的振动问题,提出模糊PID控制方法,并用MATLAB-Simscape软件进行仿真。仿真结果表明,模糊PID控制电液能量回收系统可以使系统在安全工作状态下工作,误差小于3%,当蓄能压力为3.8 MPa时,能量回收效率为24.57%。

基于模糊PID控制器的控制方法研究

为解决工程机械多功能试验台二次调节加载系统的控制问题,笔者简介了PID控制和模糊控制的原理及特点,提出了模糊PID控制器的模糊PID自整定控制方法。在模糊PID控制器的设计中,分析了模糊PID控制器的控制原理;确定了模糊语言变量和隶属函数;制定了模糊规则以及模糊推理和解模糊的方法。最后,分别采用PID控制和模糊PID控制对试验台二次调节加载系统进行了仿真。研究表明模糊PID自整定控制具有良好的校正性能,改善了二次调节加载系统的动态响应,提高了控制效果。

自适应模糊PID控制器的设计和仿真

在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在某系统中的应用进行了研究,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值。

模糊自整定PID控制器的设计和仿真

对象特性比较特殊的系统,常规PID控制比较困难,可采用模糊控制。着重介绍了模糊自整定PID控制器的设计,利用MATL ABPID对参数进行仿真,其方法应用于变风量空调系统的控制中,还对模糊自整定PID与常规PID控制二种方法进行了仿真对比。