开关磁阻电机的直接转矩F-PID复合控制器研究

开关磁阻电机(SRM)具有高度的非线性和多变量等特性,传统的比例积分微分(PID)调节无法实现理想的转速调节及抑制转矩脉动的控制性能,为克服传统方法的缺陷,提出基于模糊PID(F-PID)复合控制器的SRM直接转矩调速系统。将模糊控制与PID控制相结合,并对比例因子进行实时调整以提高系统的控制性能。结果表明,该控制器能显著提高系统的调速性能,响应速度快,抗干扰能力强,具有较好的动静态性能。

数控压机伺服控制系统复合控制器I-ABC与PID优化

为了提高数控压机伺服控制系统的控制精度,针对伺服控制系统运行控制过程构建数学模型,在人工蜂群算法基础上融入了云分析模型,之后采用改进人工蜂群算法(Improved Artificial Bee Colony,I-ABC)调节比例-积分-微分(Proportional Integral Differential,PID)参数,建立了一种复合控制方法。研究结果表明:以I-ABC进行PID控制时,可以使幅度差降低到0.4%,相位差基本在-0.54°之内,系统加载精度也获得了明显提升,表现出了更优的跟踪性能。以I-ABC进行PID控制时,能够对多余力起到明显抑制作用,响应速度也获得明显提升,可以有效满足系统的准确控制要求。在系统内加入干扰信号,引入I-ABC实施PID调节可以减小系统超调量,还可以获得更短调节时间,使系统获得更强抗干扰性能。

PSO-Fuzzy-PID复合控制器在喉栓调节发动机压强控制中的应用

为了改善喉栓调节发动机的燃烧室内压强控制系统的性能,实现精确闭环控制,建立了系统的数学模型,并在此基础上提出了一种基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的Fuzzy-PID复合控制器(PSO-Fuzzy-PID)。由于模型具有较强的时变性、扰动性以及非线性,传统的PID控制器无法精确控制,因此设计并使用PSO-Fuzzy-PID复合控制器。Fuzzy控制器和PID控制器同时工作,采用PSO算法对Fuzzy控制器和PID控制器的输出比例因子进行优化。通过仿真对比了PSOFuzzy-PID复合控制器、Fuzzy-PID双模控制器和传统PID控制器在系统的工作点(6 MPa)附近的阶跃跟踪、时变性测试以及在非线性模型中的抗干扰性测试、长时间全压强范围调节测试,来验证控制器的动态性能。结果表明:在不同的实验中,PSO-Fuzzy-PID复合控制器均表现出明显的优势。该控制器可以将超调量控制在10%以内;将调节时间控制在1.5 s以内,将压强的调节速度提高至Fuzzy-PID双模控制器的3.45~6.73倍,传统PID控制器的4.51~7.1倍。因此PSO-Fuzzy-PID复合控制器在响应速度、超调量、鲁棒性强等方面更具优势,显著地提高了喉栓调节发动机的燃烧室内压强控制系统的动态性能。

基于模糊解耦策略的小型注塑机料筒温度F-PI复合控制器

在塑料产品的生产过程中,注塑机料筒温度的响应速度和稳定性对最终塑料产品的质量具有重要影响。为了提高小型注塑机料筒温度的控制精度,针对料筒具有的惯性大、非线性、大滞后、强耦合等温度特性,在模糊控制不能满足控制要求的背景下,提出了基于相邻加热段之间温差的模糊解耦策略,通过利用相邻加热段之间的温差信息,建立模糊解耦控制器,对各段料筒之间的温度耦合进行解耦控制。实验结果表明,该控制方法效果良好,达到目标温度所用时间为1092 s,最大超调量只有3%,但稳态性能较差。为解决稳态性能较差的问题,在模糊解耦的基础上建立F-PI复合控制器,通过引入积分环节消除系统在稳态下的偏差。在Matlab/Simulink环境下进行仿真并在注塑机上进行验证,结果表明,F-PI复合控制方法不仅具有良好的动态响应,还具有更高的稳态精度,稳态偏差仅为±1℃。因此基于模糊解耦策略的F-PI复合控制方法不仅能对料筒的温度耦合进行解耦控制,还有效提高了系统的稳定性和控制精度,具有良好的鲁棒性。

基于复合控制策略的激光光束指向控制系统研究

激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-微分-积分(PID)控制器和滑模控制器的控制策略,用于提高其动态和静态性能.最后,将PID控制器和滑模控制器在不同状态下的优势相结合,提出了复合控制策略.通过实验对比分析,复合控制策略比单一控制策略具有更好的控制性能,可以满足不同工况下的激光光束指向作业.

基于分数阶PID的宏微复合驱动器宏动控制策略

针对宏微复合驱动器控制系统中存在定位误差大和调节时间长的问题,提出了一种基于次最优分数阶PID的控制策略。简述了宏微复合驱动器结构及工作原理,并基于电磁驱动原理建立了宏动部分数学模型;设计了分数阶PID控制器,并采用遗传算法和次最优的方法对控制器进行参数整定;通过数值仿真和实验验证了分数阶PID控制器的有效性。结果显示,采用分数阶PID控制器相较于传统PID控制器在5 mm以及更大定位行程中位移超调量下降超过57%,调节时间减少超过24%,且行程越大驱动器采用分数阶PID控制器控制效果越明显。研究结果表明,分数阶PID控制器在宏微复合驱动器宏动系统中的控制效果明显优于传统PID控制器。

DVD聚焦系统鲁棒复合控制器设计

在DVD聚焦伺服系统中,光盘翘曲会导致产生与光盘转动频率相同的周期性扰动.运用正反馈和负反馈相结合的复合控制器,可以有效抑制扰动.但是,正反馈对闭环系统稳定性有很大影响,所以给出一个具有鲁棒性的复合控制器.仿真和实验都证明了该控制器的有效性.

一种设计模糊-PID复合控制器的新方法及其在电厂控制中的应用

为提高大型火电机组过热蒸汽温度串级控制的性能,提出了一种新型模糊-PID复合控制器的设计方法。该方法可实现在偏离工作点较远的区域模糊控制中起主要控制作用,在工作点附近则主要实施PID控制,实现了两种控制的优势互补,同时还为模糊控制器提供了一种系统化设计方法。实际工业应用结果表明:采用该方法设计的过热蒸汽温度串级控制系统比常规方法设计的系统具有更强的适应能力和良好的控制品质。

倒立摆的一种FUZZY-PD复合控制器设计

针对高维模糊控制器设计中的"规则爆炸"问题,以倒立摆为研究对象,直接将四维控制器分解为两个二维控制器,其中一个为PD控制器、一个为二维模糊控制器,并将这两个控制器输出直接叠加作为控制量.在此基础上,借助状态反馈极点配置方法,提出了一种比较系统化的模糊控制器参数估计方法,以弥补模糊控制器参数系统化设计方法的不足.对倒立摆系统的仿真及对它的实时控制结果均验证了该复合控制方案及这种模糊控制器参数估计方法的有效性.

越肩发射空空导弹气动力/推力矢量复合控制器设计

针对采用气动力/推力矢量复合控制的空空导弹,在越肩发射时的大迎角飞行情况,研究变结构控制器设计。选取气动舵和推力矢量舵的线性组合策略,建立了BTT导弹弹体数学模型,在弹体数学模型分析的基础上,采用模型参考变结构控制方法对弹体滚动通道、俯仰-偏航通道控制器进行了设计。仿真结果表明,控制系统具有较好的控制性能,对于系统内部参数变化具有较强的鲁棒性,从而验证了模型参考变结构控制器的有效性,为新一代越肩发射空空导弹气动力/推力矢量复合控制器的设计提供了理论参考。

复合二维模糊控制器及其模糊推理方法的研究

实现三维模糊控制效果,而控制规则数与二维模糊控制器相当。模糊控制规则解析生成。模糊推理方法基于相平面,计算量小,直接用输入连续量进行推理。该控制器结构及算法简单,易于在线实现,具有通用性。将其用于交流调速系统,实验结果表明控制性能较PI算法更佳。

自修正量化因子和比例因子的复合模糊控制器设计

针对基本模糊控制器存在不能消除稳态误差及其变化率以及无法同时得到较好的动态特性和稳态性能的缺点 ,提出了一种复合模糊控制器的设计方案 ;通过一个子模糊控制器来自动修正量化因子 Ke,Kc和比例因子 Ku,从而改善基本模糊控制器的性能。并以工业过程普遍存在的带滞后的二阶对象为例 ,设计了复合模糊控制器。仿真结果表明

基于复合控制器的双级矩阵变换器闭环控制

由于存在着稳定性和快速性之间的矛盾,PI控制器对于谐波的抑制能力有限,难以保证双级矩阵变换器(TSMC)在谐波扰动下的输出性能,为此,提出一种基于复合控制器的TSMC闭环控制策略,将重复控制技术与PI控制相结合构成复合控制器,利用重复控制器对PI控制器输出的控制量进行修正,弥补PI控制器对交流谐波控制的不足。为了降低复合控制策略的复杂度,在分析TSMC空间矢量调制策略的基础上,提出由控制量直接获取开关占空比的简化算法。仿真结果表明,在输入电压不平衡畸变且输出负载不平衡情况下,采用复合控制器可以使TSMC输出电压总谐波畸变率小于1%,在负载突增时系统调节时间小于1个基波周期,说明复合控制系统具有良好的动态和静态性能。

一种新型复合模糊智能控制器的设计及应用

本文从实用的角度出发 ,提出了一种新型的复合模糊智能控制器 ,它由常规模糊控制器、智能积分器和 SCGM预测器组成 ,具有很好的动态响应性能、斜坡跟踪能力以及对小滞后的适应性 。

基于组合给定曲线的复合控制器伺服控制

研究了实际应用中板材矫直工艺对液压缸响应过程的要求,提出了组合给定曲线,从而减轻了大质量、大惯性系统在响应阶跃、斜坡信号时的冲击以及对系统的危害。结合基于跟踪-微分器的非线性比例、积分和微分控制,提出了基于组合给定曲线的位移、速度及加速度的复合控制器,并通过仿真分析和其在全液压矫直机中的实际应用验证了本文算法的可行性和实用性。

复合模糊控制器在航空发动机上的应用研究

提出一种基于参考模型的复合模糊控制方法,它把主模糊控制器与基于参考模型的逆模糊控制器进行复合,构成复合模糊控制器,主、逆模糊控制器输出构成合成控制量。并把该方法用于航空发动机控制,通过让被控制量逼近参考模型性能,实现对低压转子转速的无静差控制与基本模糊控制相比,控制性能改善较大,供油量变化物理可实现。仿真结果证明了该方法的有效性。

锅炉燃烧器模糊-PID复合控制器的设计

将模糊 -PID复合控制器应用于锅炉燃烧器控制器的设计中 ,并用C80 5 1F0 2 0MCU及其外部接口电路来实现控制。从仿真结果表明 ,使用这种模糊

模糊-单神经元PID复合控制智能控制器

设计了适应于无刷直流电动机控制系统的智能控制器,将模糊控制和单神经元自适应控制很好地结合在一起,利用各自的优点在PID不同的情况下进行控制。仿真研究与实时控制结果表明,该智能控制系统具有令人满意的静、动态性能,而且响应速度快、鲁棒性强、自适应性好。

过程控制系统的前馈反馈复合控制器设计

随着对过程控制系统性能要求的不断提高,传统反馈控制策略难以适应不同工况下被控对象动态特性的改变。提出了前馈-反馈复合控制策略,研究了前馈控制器在物理上不可实现情况下的设计方法,给出了具体操作步骤。在过程控制系统中应用的仿真结果表明:前馈-反馈复合控制能够将可测扰动在影响系统输出前得以补偿;系统的动态性能和稳定性能均优于传统反馈控制。解决了扰动通道时滞小于主控通道时,前馈控制器在物理上不可实现的技术难题,对过程控制系统有一定理论意义和工程参考价值。

复合电源纯电动汽车整车控制器设计

整车控制器是纯电动汽车的核心部件,将复合电源纯电动汽车中的整车控制器作为研究对象。分析了整车控制系统的组成,设计了复合电源的结构,制定了复合电源的工作模式与能量管理控制策略,设计了基于SAE J1939标准的整车CAN通信网络,应用CRUISE软件搭建了复合电源纯电动汽车整车模型并进行仿真,验证了能量管理控制策略对复合电源能量分配的有效性。最后,搭建了整车控制器实验平台进行试验。测试结果表明,整车控制器软硬件设计可靠,复合电源能量控制策略合理。