基于模糊PI控制的火腿肠厚度自动调节系统

针对高温火腿肠人工摆箅工序效率低、平整度差、杀菌后弯曲率高等问题,设计了一种火腿肠厚度自动调节系统。由于被控系统具有线性特征,可以采用PID控制,但被控对象的数学模型无法确定,且生产要求系统超调量小,传统固定参数PID控制无法满足生产需求,提出了一种模糊PI控制器模型,根据调试经验确定模糊推理规则,通过模糊控制器输出调节PI参数,采用PLC实现了厚度自动调节算法,解决了高温火腿肠传统生产工艺弯曲率难以控制的难题。

无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法

无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点。针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法。该算法以模糊PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节PI参数,进行转向角度的闭环控制。以LQR控制为外环,基于农机装备XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制。Carsim和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差为0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad。实车测试表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差0.26 m,相较于PID纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了0.19 m。

六自由度并联平台模糊PI控制研究

为了提高六自由度并联平台的精度和解决快速响应等问题,采用了模糊自适应PI控制的控制算法。在PID控制的基础上增加模糊算法来改进控制程序。建立六自由度并联平台的运动学模型以及机械系统控制模型,使用Matlab中Simulink模块建立了模糊PI控制器控制框图并与导入ADAMS中的六自由度并联平台模型进行联合仿真,对其中一根伸缩杆的运动进行仿真实验。仿真结果表明,加入模糊算法的PI控制相较于传统的PID算法提高了系统的动态响应速度,减少了超调量约40%,其响应时间减少了约31%。与加入模糊算法的P控制对比,系统超调量和响应时间也有所减少。

基于模糊PI自适应虚拟阻抗的VSG并联控制策略

针对微电网多VSG并联运行时,各虚拟同步发电机与负荷之间的线路阻抗不一致,导致并联逆变器端口电压不同,进而引发功率环流的问题,提出了一种VSG并联系统控制方法,设计了基于模糊PI控制的自适应虚拟阻抗模块来快速补偿并联逆变器端口电压的差值,从而抑制环流,并实现功率的精确分配,最后通过MATLAB/Simulink仿真实验验证了所提控制策略的有效性。

基于模糊PI控制的三相六开关PFC的研究

提出了一种基于模糊PI控制器的三相六开关PFC控制策略,该方法保证在负载突变的情况下动态响应快速,电流波形过渡平稳。根据三相六开关PFC在两相旋转坐标上的数学模型、SVPWM的调制策略和电流环前馈解耦策略,采用模糊规则表调整PI控制器参数。在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型进行试验。结果显示三相六开关PFC的功率因数保持0.99,抗干扰能力强,提高了输入电网电能质量。

电动汽车与微电网模糊PI控制的互动协调研究

文章研究一种基于模糊PI控制的电动汽车与微电网互动协调控制策略,使电动汽车运行过程移动储能的同时,通过微电网的直流侧实现互动协调,提高电动汽车的协调控制水平。其中,文章分析电动汽车用模糊PI控制与直流微电网互动的调节原理,建立包括双向DC/DC变换器、电压源型变流器以及光伏发电系统的数学模型。最后,文章在Matlab/Simulink仿真软件中搭建所提出的电动汽车与微电网互动协调的整个系统模型,文章通过仿真验证提出控制策略的可行性。

基于模糊PI和线性自抗扰的下垂控制研究

下垂控制是一种常用的逆变器控制策略,传统下垂控制切换负载时存在电压和频率难以稳定的问题。为此,提出了改进的下垂控制方法。将模糊PI控制和线性自抗扰控制技术相结合的改进算法引入到下垂控制电压电流双环结构的电压外环中,并在MATLAB/Simulink中建模仿真,观察改进后的控制算法对于电压和频率的稳定效果。仿真结果表明,与传统PI控制以及模糊PI两种控制算法相比,模糊PI和线性自抗扰技术结合的改进控制算法对微电网负载切换时电压和频率的稳定效果和跟踪参考值的性能最为优越,具有较好的鲁棒性。

基于遗传算法优化的永磁同步电机模糊PI控制

针对传统模糊PI控制调节精度不高、调节周期较长的问题,提出一种基于优化模糊PI的永磁同步电机(PMSM)控制方法,利用遗传算法对模糊控制器进行优化,降低控制性能和精度不足的不利因素影响,达到模糊规则的合理优化。利用MATLAB/Simulink软件对优化模糊PI的PMSM矢量控制系统进行模型搭建,并与传统模糊PI控制系统进行了比较,仿真结果表明,优化模糊PI控制系统较传统模糊PI控制系统反应速度更快,振动幅度更小,鲁棒性更好,系统的动态响应特性更好。

基于SVPWM的PMSM模糊PI-DTC控制研究

为了解决在直接转矩控制(DTC)下永磁同步电机(PMSM)出现的转矩波动大、定子磁链和电流失真严重等问题,提出基于空间电压矢量控制的改进型PMSM模糊PI-DTC控制方法。用电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)代替传统DTC的开关表搜索模块,并对PI调节器引入模糊规则在线整定参数,从而得到合适的空间电压矢量,进一步改善电机性能。仿真结果表明:基于SVPWM的PMSM模糊PI-DTC控制技术使得电机启动转矩增大到28.97 N·m,电机启动速度更快,上升时刻缩短,转速跟踪的超调量减为0.51%,极大地提高了跟踪精度,并能显著改善电流畸变和抑制转矩脉动。

基于模糊PI的LLC谐振变换器混合控制研究

针对传统LLC谐振变换器用于车载充电等需宽输出电压范围的问题,研究了一种基于模糊PI的变频-移相混合控制策略。该控制策略将模糊PI和变频-移相混合控制相结合,以达到较宽输出电压范围和提高动态响应性能的目的。首先分析了LLC谐振变换器在变频模式和移相模式下的工作原理,然后分析了变换器在这两种工作模式下的增益特性,最后给出了基于模糊PI的混合控制实现方法。仿真结果验证了该控制策略的有效性。

模糊PI控制器与干扰观测器相结合的空间柔性机械臂的转动控制策略

为了减少外部干扰对空间柔性机械臂的系统误差,提高系统的控制精度,提出了一种模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略。首先,采用假设模态法和拉格朗日方法,建立了含有干扰力矩的空间柔性机械臂的初始动力学模型;其次,提出了分别忽略二维变形和忽略非线性项的2种简化动力学模型,并通过仿真分析对比2种简化模型的建模精度;第三,基于极点配置方法和模糊规则设计了模糊PI控制器,并基于系统的名义模型设计了干扰观测器;最后,通过仿真分析和地面物理样机实验验证了该方法的有效性。研究结果表明:忽略非线性项的简化模型与初始模型具有相似的建模精度,极大地降低了计算难度,能够代替初始模型进行控制系统的设计;模糊PI控制器与干扰观测器相结合的转动控制策略能够实时调整控制器参数,观测并补偿干扰力矩引起的系统误差,有效提高系统的控制精度。

基于模糊PI控制的双级式储能变流器运行特性仿真分析

针对储能变流器不同工作模式切换过程中母线电压波动大、并网谐波含量高等问题,研究一种由双向DC/DC变流器和双向PWM变流器构成的双级式储能变流器(PCS),分析了其电路模型与工作原理.在双向DC/DC变流器控制系统的电压外环处设置模糊PI控制器来减小充放电切换过程中的电压波动.利用Matlab/Simulink软件建立了双级式储能变流器仿真模型,对恒功率控制模式下的运行特性进行仿真.仿真结果表明:系统能实现充放电控制的无缝切换,同时直流母线电压更平稳,网侧电流谐波含量减少.

基于模糊PI控制的光伏并网系统电能质量提升研究

提出了一种基于模糊PI技术的三相并网光伏系统,该方法保证在辐照度变化的情况下仍能获得高质量的总谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD),并在保证功率因数统一的前提下提取最大功率。首先介绍了整个系统;在此基础上,设计了d-q同步参照系下的FLC-PI控制器,并采用模糊规则在线调整PI控制器参数;最后,通过Matlab/Simulink进行了试验验证。结果表明,所提控制方法在参考值跟踪和单位功率因数方面具有较好的性能;此外,谐波分析和总谐波失真结果表明,采用模糊PI控制可以提高注入电网的电能质量。

基于模糊PI的永磁同步电机弱磁控制策略

设计了基于模糊PI的永磁同步电机弱磁控制策略,旨在解决永磁同步电机运行过程中转速超调量大、转矩脉动大等问题,并结合单电流调节器弱磁法对系统进行弱磁扩速处理。该设计策略采用模糊PI控制算法、弱磁控制与MTPA控制相结合,利用模糊PI控制算法优化MTPA控制,提高了系统的响应性能和抗干扰能力。在MATLAB/Simulink中搭建了完善的数学模型,并通过仿真验证了该控制算法的有效性。

基于前馈变论域模糊PI的医用梯度放大器控制

为改善医用梯度放大器输出电流的动态响应性能和静态误差,快速建立励磁磁场实现人体成像检测,提出一种前馈变论域模糊PI控制策略。根据电源系统输出电流和参考电流的误差值大小,动态调节模糊控制器的输入量和输出量的论域,实现PI控制参数的在线自动调整,避免PI控制参数在参考电流突变边沿处和静态处陷入局部值。结合参考电流前馈,变论域模糊PI控制器在提升输出电流动态响应性能的同时兼顾了静态误差。试验验证表明,对比传统的前馈PI控制,提出的控制策略具有更快的输出电流动态响应速度,跟随参考电流的性能更好,静态误差更小。

基于改进模糊PI控制的双有源桥DC-DC变换器

在直流微电网中,针对直流负载扰动的过程会造成直流电压动态响应速度缓慢;同时,负荷投切时会引起直流电压超调量大的问题。采用改进模糊PI控制,并将其应用在直流微电网中储能单元的双有源桥DC-DC变换器。首先,在现有模糊PI控制中加入预处理环节,该环节对直流电压的误差大小进行及时判断与跟踪,使直流母线电压迅速达到参考值,提高了直流电压的动态响应速度;其次,分析了现有模糊PI控制算法的规则表对参数调节过程中存在精确度不足的规则,对其进行修改得到改进模糊PI控制的规则表,以减小直流电压的超调量;最后,对所提的改进模糊PI控制进行仿真对比验证。仿真结果表明:对现有的PI控制器和模糊PI控制器而言,改进的模糊PI控制器在稳态响应速度、超调量以及抗干扰性能上得到显著提高,提高了直流母线电压质量。

基于模糊PI模型参考自适应的高速永磁同步电机转子位置检测

针对高速永磁同步电机转速高、调速范围宽的特点,该文提出了一种模糊PI模型参考自适应(model reference adaptive system,MRAS)观测器,实现了永磁同步电机转子位置检测。此方法将模糊PI调节器应用于模型参考自适应观测器,通过模糊控制器调整PI调节器的比例积分系数,以使PI调节器能在电机很宽的速度范围内都具有良好的动稳态性能,提高了模型参考自适应观测器对高速永磁同步电机转子位置的检测精度。最后,以带有风机负载的4 kW磁悬浮轴承高速永磁同步电机为研究对象进行了Matlab仿真和实验,实现了基于此方法的转子位置检测和速度估计,并分析了转子位置误差产生的来源以及补偿方式,证明所提方法适用于高速永磁同步电机的转子位置检测。

双馈风力发电系统空载并网模糊PI控制

基于定子磁链定向矢量控制原理,分析双馈风力发电系统并网运行机理,提出了系统空载并网模糊PI控制策略。在此基础上,该文对双馈风力发电系统空载并网过程进行了研究,并与模糊控制及PI控制进行比较。研究结果表明,并网模糊PI控制策略的动态响应快,稳态精度高,对电网电压波动和电机参数变化具有较强的鲁棒性,且并网过渡过程短暂,并网前后运行平稳。模糊PI控制方式既具有模糊控制器动态响应快、鲁棒性强的特点,又兼有PI控制器稳态精度高的优点,是一种优良的并网控制策略。

一种新型的无刷直流电机调速系统的模糊PI智能控制

在分析无刷直流电机(BLDCM)数学模型的基础上,建立了控制系统的仿真模型,提出了一种新型的模糊PI智能控制方法。在BLDCM双闭环调速系统中,电流控制仍采用PI控制器,而转速控制通过采用常规PI控制和模糊控制相结合的方法来实现。结果表明,这种新型的模糊PI智能控制方法响应快、无超调、鲁棒性强、抗干扰能力好,较传统PI控制具有更好的动、静态特性。

三相变流器的模糊PI神经网络控制研究

提出了一种神经网络电流内环控制加混合模糊PI电压外环控制的双环控制结构。对三相电压型可逆变流器系统而言,神经网络电流内环控制使系统具有更强的鲁棒性,混合模糊PI电压外环控制加快了系统的响应速度。为了增强系统的抗扰性能还引入了电流前馈控制。最后通过仿真及试验验证了控制方案的正确性与可行性。