移动机器人路径跟踪模糊整定的比例微分控制

针对数学模型复杂的移动机器人的路径跟踪问题,使用模糊整定的比例微分控制算法.该控制方法参考模糊控制的思想,将位置和方向误差分成若干个模糊集合,使比例微分控制器参数能够根据机器人的状态进行调节.仿真结果表明,该方法在机器人的路径跟踪控制中效果良好.

基于遗传算法整定参数的火力发电用电机伺服控制分析

同步发电机的控制精度对提高火力发电效率的影响较大,为进一步提高火力发电用电机伺服控制控制精度,选用遗传算法整定驱动轴参数。从正弦信号和直线信号两个方面开展进给测试,促进跟随性能的显著提升。研究结果表明:遗传算法优化可知,在当前人工经验条件进行整定得到的系统带宽接近64 Hz,响应性能较为理想。正弦信号下,采用遗传算法进行参数整定时,跟随误差更低,表现出更优的跟随性能。绝对误差极值降低27.3%,绝对误差积分降低42.4%。直线进给状态下,跟随误差更低,表现出更优的跟随性能。绝对误差极值降低28.6%,绝对误差积分降低39.1%。相对于人工经验整定方式,达到更优的误差波动控制状态,实现了较优的伺服稳定性。

基于补偿与模糊比例积分微分控制的凸轮刀系统定位研究

以四步切割机项目的凸轮刀系统为研究对象,针对比例阀存在较大死区、具有时变非线性特点,以及凸轮刀系统存在响应滞后等问题,基于补偿与模糊比例积分微分控制对凸轮刀系统的定位问题进行研究,提出将模糊比例积分微分控制与自适应死区补偿相结合的自适应控制方法。通过计算机软件搭建凸轮刀系统的仿真模型,设计加入自适应补偿的模糊比例积分微分控制器,并对凸轮刀系统的定位进行优化。通过试验对比确认,所提出的自适应控制方法对系统输出具有良好的校正作用,能够有效改善凸轮刀系统的定位性能。

基于粒子群算法的悬架PID控制器参数整定研究

工程实际中确定PID控制器参数主要通过理论计算或试凑法,适用场景单一且具有局限性,整定耗时长、控制效果不理想。为此提出使用粒子群算法来优化PID控制器参数,基于粒子间的数据传递特性,判断自身最佳位置和速度与群体最佳位置和速度之间的联系,从而找到更接近全局最优的PID参数配置。基于MATLAB/Simulink搭建二自由度悬架模型,设计PID控制器,仿真比较改进前后的悬架性能指标。结果表明,优化后悬架系统的动力学响应特性均优于工程整定法确定的PID控制系统,车身垂向加速度降低了24.3%,提高了悬架的舒适性。

基于遗传算法整定驱动参数的水力发电机PID控制

为了弥补PID控制容易出现超调的现场,设计了一种基于遗传算法整定驱动参数的水力发电机PID控制方法。从正弦信号方面对水力发电机开展进给测试,促进了跟随性能的显著提升。研究结果表明:遗传算法整定方案在迭代到37次时达到收敛,幅频特性表明系统获得了理想响应性能。采用遗传算法整定驱动参数后获得更低跟随误差,表现出了更优的跟随性能。正弦信号下遗传算法参数整定时达到了更低跟随误差,表现出了更优的跟随性能。绝对误差极值降低35.5%,绝对误差积分降低50.1%。该研究有助于提高水力发电机控制稳定性,也可适用于其它的机械传动机构。

电液比例位置控制系统的自整定模糊PID控制研究

对自整定模糊PID控制策略在电液比例位置控制系统上的应用进行研究。在介绍自整定模糊PID控制基本原理的基础上,通过实验比较该系统自整定模糊PID控制和PID控制对正弦信号的跟踪效果。结果表明,自整定模糊PID控制比PID控制有更好的精度和稳定性。

带有跟踪微分器的模糊自整定PID控制器

带有非线性跟踪微分器的模糊自整定PID控制器结合了跟踪微分器、PID控制和模糊控制的优点,改变了以往通常采用差分求微分的做法,实现了对PID参数的实时在线整定.

灵敏度约束的自整定最优比例积分控制器

针对一阶延时(FOPDT)模型,考虑到阶跃负载的干扰,以最小化时间乘绝对误差积分或最大积分增益为目标,利用数值优化运算获取比例积分控制器参数。在过程惯性时间与时滞时间之比的大范围内,通过寻优数值拟合出控制器参数调整公式。最后,用双通道继电器闭环测试获取过程信息,建立近似的一阶延时模型来自动整定控制器参数。仿真结果证明了此方法的有效性。

基于模糊神经比例微分积分的静变电源控制

针对静变电源模糊比例微分积分(模糊PID)控制隶属度和控制规则一旦确定后无法更改等不足,为提高静变电源输出电压的质量,提出以模糊神经比例微分积分(模糊神经PID)控制代替模糊PID控制。利用神经网络自学习的特点完善和调整模糊逻辑规则,并与PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对静变电源电压控制量进行调整。仿真结果表明,模糊神经PID控制系统具有良好的鲁棒性和自适应能力,对干扰也有较好的抑制效果,解决了模糊PID控制器在静变电源控制中的精度不太高、自适应能力有限的难题,满足了静变电源输出的要求。

无刷直流伺服系统积分自整定模糊控制器设计

为了解决基本模糊控制稳态精度欠佳的问题,在无刷直流电机伺服系统的设计中提出了积分自整定模糊控制方案。该方法根据模糊控制规则和实际工程经验,在基本模糊控制的基础上增加了一个系数自整定积分器。仿真结果表明,积分自整定模糊控制的动态和稳态性能均优于常规模糊控制。

基于图像视觉伺服的模糊比例积分微分控制系统

针对传统比例积分微分(PID)参数难整定、控制性能不理想等问题,将模糊控制理论与PID控制器相结合,构成模糊PID控制器。采用Eye-to-Hand视觉模型,引入图像视觉伺服机制,通过图像获取误差信号来实现对PID控制器三个参数Kp、Ti和Td的实时在线自适应调整。最后在以PC机、CompactRIO、NI-9401、互补金属氧化物半导体(CMOS)摄像头、电机驱动器及无刷直流(DC)电机组成的打孔机视觉伺服运动控制系统上完成了实验。结果表明,基于图像的视觉伺服模糊PID控制器相对于传统PID控制器响应速度提高了60%,超调量降低了80%,鲁棒性也更好;不仅能提高孔的定位精度,还能边加工边检测。

基于积分自整定模糊控制的无刷直流电机伺服系统

为了解决基本模糊控制稳态精度欠佳的问题,提出无刷直流电机伺服系统积分自整定模糊控制器设计方法。该方法在基本模糊控制的基础上增加一个系数自整定积分器,根据实际工程经验并采用模糊控制规则确定积分因子,从而自动地调整积分系数。仿真结果表明,积分自整定模糊控制的动态和稳态性能均优于常规模糊控制。

基于积分自整定模糊矢量控制系统研究

为提高采用PI转速调节器矢量控制调速系统的动静态性能,提出以积分自整定模糊控制作为矢量控制转速调节器,此调节器的比例系数不变,可根据转速偏差和偏差变化率来动态调节积分系数。在此基础上,建立了异步电机矢量控制模型。仿真结果表明:相对于采用PI转速调节器的矢量控制系统,积分自整定模糊矢量控制系统转速超调量小、调节时间短,可快速消除负载扰动引起转速偏差。

模糊控制器比例因子最优整定

讨论了模糊控制器比例因子的一种整定方法，基于各态历细的平稳过程的统计辩识，在建立ＦＣ统计辩识数学模型的基础上，分析研究了ＦＣ比例因子与ＦＣ输入归一化信号分布，ＦＣ输入输出传统特性及ＦＣ统计输入输出特性之间的内在联系，阐明了整定方法的理论依据和关键技术。

用互协方差分析法整定模糊控制器比例因子

提出了模糊控制器比例因子的另一种整定方法。此法基于平稳过程中最佳整定比例因子应满足一种特定的统计输入输出关系的假说。对统计关系的度量即是相关函数和相关系数。借助于单输入单输出系统讨论使用互协方差函数整定比例因子的方法。

具有积分抑制的参数自整定模糊控制

本文将模糊控制器的在线参数自整定算法与积分抑制策略相结合提出一种具有积分抑制的参数自整定模糊控制器.对几个二阶对象的仿真试验表明,它不但能改善模糊控制系统的动态性能.而且能有效地消除系统余差.具有使用价值,可用于电机传动系统模糊控制的研究.

电液比例位置系统模糊自整定PID控制器设计与仿真研究

电液比例位置系统是一种非线性、时变性系统,其参数具有非线性特性,常用的线性化模型基础上的经典控制器,不能取得满意的控制效果。该文将模糊自整定控制器应用于电液比例位置系统中进行研究并与常规Fuzzy-PID控制器进行比较,通过MATLAB/Simulink仿真,仿真结果表明采用该控制器的控制系统,其动态性能得到了明显改善,系统仿真验证了该设计的有效性与实用性。

基于自适应积分补偿神经网络模糊气压解耦控制

多支路气压系统中的各支路气压的变化不仅会影响其他支路气压的变化,还会影响总管气压的变化,导致各支路气箱中的气压与总管的气压产生了耦合震荡。针对气压控制系统中多支路气压的耦合震荡的问题,提出了自适应积分补偿神经网络模糊控制方法对气压控制系统进行解耦控制,采用自适应神经网络对模糊规则进行训练和学习,并引入了自整定积分控制器共同控制多路高速开关电磁阀,达到多路气压精准跟踪控制效果。试验平台采用AMESim搭建了64支路的气压控制系统仿真模型,并结合MATLAB/Simulink进行联合仿真分析。仿真实验结果表明,所提出的自适应积分补偿神经网络模糊控制算法对气压稳定控制效果提升明显,在气压控制系统中具有控制精度高、鲁棒性好、稳定性强等特点。

果园管道喷雾系统药液压力的自整定模糊PID控制

果园管道喷药系统具有非线性、大时滞特性,且管道中药液的压力随喷嘴数目变化而波动。为此,对管道中药液压力采用了带变速积分、微分先行优化算子的自整定模糊PID控制。根据管道中压力的实际值与设定值间的误差及误差变化趋势,在线调整模糊PID的参数,经带有变速积分、微分先行优化算子的增量式PID算法计算,获得控制量以控制管道中药液的压力。试验结果表明:采用这种控制方法,与不使用自整定模糊PID参数的变速积分、微分先行PID控制相比,管道中压力响应的上升时间缩短18.42%,调整时间缩短12.56%,最大超调量减小4.43%,误差减小50%。该控制方法能满足果园管道喷雾系统中对压力控制的要求。

基于预期动态方程的含高比例可再生能源孤岛运行微电网负荷频率控制

针对高比例可再生能源并入微电网带来的负荷频率控制问题,提出基于预期动态方程的比例-积分-微分(PID)控制策略.在分析微电网负荷频率控制模型和控制难点的基础上,设计基于预期动态方程的PID控制策略,采用单一变量法分析控制器参数对控制效果的影响,总结了简单、实用的参数整定流程,并在微电网负荷频率控制系统中应用.在不同工况下与多种控制器进行仿真对比,结果表明:所提控制策略能够在保证鲁棒性的前提下取得最佳控制效果,展现出很高的工程应用价值.