基于模糊PID控制的粉碎机转速和位置自适应控制研究

为提高粉碎机的控制性能,提出一种基于模糊PID控制的粉碎机转速和位置自适应控制算法。方法以粉碎机STM86步进电机控制为研究对象,构建粉碎机驱动电机数学模型,并结合PID控制和模糊控制设计基于模糊PID控制算法,以实现粉碎机的自适应控制。结果表明,模糊PID控制算法对粉碎机速度和位置控制的超调量分别为4.20%和0.13%,调节时间分别为0.21 s和0.02 s、平均跟随误差分别为0.02 mm和0.01 r/min;相较于PID控制、模糊滑模控制、模糊自抗干扰控制算法,模糊PID控制算法具有更低的超调量,更短的调节时间和更小的平均跟随误差。由此得出,模糊PID控制方法可实现更优异的粉碎机自适应控制,且具有一定的实际应用价值。

基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术

液压系统中存在许多非线性因素,例如摩擦、死区和溢流等。这些非线性特性会影响伺服位置的精度和同步性能,导致控制系统的不稳定和误差积累。为此,提出基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术。考虑变幅液压缸伺服系统的运行结构,分析变幅液压缸动力,构建液压缸以及伺服阀的数学模型;利用伺服输出流量和压降的关系,获取速度前馈控制信号;将其反馈到系统中,设计模糊自适应PID同步控制器,实现变幅液压缸伺服位置同步控制。实验结果表明,所提方法对液压缸的同步效果很好,有效减少了液压缸伺服位置控制的误差,在不同信号干扰下,有效提高其控制稳定性和同步性能,控制器超调量平均约为0.059%,响应速度较快。

PID-Fuzzy分段式控制方法在太阳跟踪系统中的应用

基于自动跟踪光伏发电系统,对太阳位置的检测和光电池云台跟踪控制的问题进行了深入的分析,并提出了PID-Fuzzy分段式跟踪控制方法。通过对太阳方位角的分析计算和电池板方位角的检测,设计了以太阳方位角为输入量、电池板方位角为反馈量的PID-Fuzzy控制器。该控制器可以依据角度的偏差大小来自动切换控制规律,较好地解决了系统快速性和跟踪精度的问题。并且通过Matlab仿真和实验数据对该控制器性能进行了分析。结果表明,该方法不仅降低了调节时间,而且使控制跟踪精度在原有精度基础上提高了2%,有效地提高了光电转换效率,为同类跟踪系统提供了可行性方案。

基于模糊PID算法的高精度转台控制系统研究

以高精度转台控制系统为研究对象,围绕其控制框架与策略,提出基于模糊PID的直接闭环控制方法。建立步进电机模糊PID控制模型,对系统进行MATLAB仿真分析,验证了模糊PID控制在步进电机直接闭环控制系统中的优越性;为了解决传统控制方式中步进电机丢步、转台启动抖动和运行漂移等问题,以绝对光栅尺位置误差和误差率作为输入量进行了闭环模糊PID控制,进一步减小了误差。实验结果表明:该方法在提高回转定位精度方面具有显著的优势,同时保证了系统的可靠性。

基于模糊PID的堆垛机控制系统研究

自动化立体仓库中堆垛机的运行速率和定位精度是影响其出入库效率的关键因素。针对当前立体仓库堆垛机定位精度低、稳定性差的问题,设计了堆垛机的闭环控制系统结构。通过堆垛机立柱挠度与加速度变化关系的分析,验证了堆垛机速度控制的重要性,同时利用速度自适应参数模型优化堆垛机调速曲线。为了进一步改善堆垛机控制性能,设计了模糊PID控制器。采用模糊PID控制方法优化堆垛机控制参数,以西门子S7-300 PLC为研究平台,对堆垛机的速度控制进行动态研究及系统仿真建模。仿真结果表明,模糊PID控制将传统PID控制和模糊控制相结合,在一定程度上优化了堆垛机控制系统的性能,实现了堆垛机的精确定位。

气动执行器伺服定位模糊PID控制

针对气动系统的非线性,提出一种模糊PID控制算法,使用高速开关阀,对气动执行器进行伺服定位控制。实验结果表明,在不同条件下,控制算法都有较好的控制能力,系统具有良好的动态和静态特性。

基于模糊PID控制的导弹舵机伺服控制器

针对飞航式导弹飞行速度快、作用时间短,加之飞行过程中环境因素复杂等控制难题,提出了一种混合型模糊PID控制算法结合经典PID控制算法的数字式导弹舵机控制方法。控制策略采用位置-速度双环控制,位置环采用混合型模糊PID控制算法,只需获得舵面位置误差及位置误差的改变,即可通过相应的模糊控制算法,使系统的动态性能得到显著的提高,并且该控制算法中的PI单元有效地抑制了系统的超调及稳态误差;速度环采用具有不完全微分结构的经典PI算法,使得系统抗干扰能力得到了提升,有效地改善了系统幅频曲线、相频曲线等频域特性。仿真和地面台架实验均验证了该方法的有效性。

基于模糊PID控制策略的精密光学斩波器改进与仿真

精密光学斩波器通过对光谱测量中的入射光进行斩波调制,实现对微弱光信号的检测。斩波控制器的斩波稳定性、抗干扰性和精确性是影响检测效果的关键因素,而现有的光学斩波控制器主要采用PID闭环控制策略,抗干扰性和精确性有限。采用模糊PID控制策略对精密斩波器控制系统进行了改进,将模糊控制与PID控制结合起来,实现斩波器的高精度控制。Simulink仿真结果表明,采用模糊PID控制策略改进后的精密光学斩波器比传统光学斩波器的调速稳定性和快速性更好。

基于PLC实现提升机变频调速控制系统的设计与仿真

为解决提升机传动转子串电子调速方式的调速曲线不平滑、提升容器停车定位不准确的问题,在对提升机系统简单概述的基础上,根据提升机电气控制系统的要求完成了关键硬件包括变频器、PLC控制器及其配套模块的选型,并为提升机变频调速设计了模糊PID的三闭环控制策略,为保证提升机的运输效率、节能效果和安全性奠定了扎实的理论基础。

超声波电机速度与定位控制系统

由于超声波电机复杂的非线性关系,常规的控制方法根本不能满足其控制需求。该文提出了一种新型的超声波电机控制系统,即运用模糊自适应 PID 的控制策略来进行速度控制,并且在设定位置附近切换成 PID 的控制策略进行定位控制。由于综合了模糊控制及 PID 控制两种控制方法的优点,而不需要精确的数学模型就能够对超声波电机进行快速精确的控制。实验证明,利用该控制系统对行波型超声波电机进行速度与定位控制,其速度的快速性与定位的精确性可以得到保证。

永磁直线电机保证稳态精度的模糊控制

由于PD型模糊控制器缺少积分项,所以稳态的控制精度不容易得到保证。本文提出了一种保证稳态精度的模糊控制方法以提高传统模糊控制器的稳态控制精度。这种模糊系统能够选择运行一个传统的模糊控制器或者一个积分控制器,当运行积分控制器的时候,此积分控制器与一个稳态输出值的和为控制系统输出。根据不同的状态水平,在传统模糊控制器和稳态值输出之间可以进行平滑的切换。对于PMLM控制系统,当接近稳定状态的时候,保证稳态精度的模糊控制系统的输出是稳态值和变量值这两部分的和。实验结果显示这种保证稳态精度的模糊控制系统比传统的PID控制器和单个传统的模糊控制器在速度控制中可以获得更好的动态和静态性能。

高速水稻插秧机仿形系统控制方法

研究了一种高速水稻插秧机电液控制仿形系统.对于仿形过程的升降和中立两个阶段,提出将力位切换的控制方式运用到插秧机仿形系统的设计上来.根据仿形系统在不同阶段的性能要求,分别运用M atlab/Simulink软件建立了仿形系统在升降阶段的位反馈式控制模型和中立阶段的力反馈式控制模型以及二者切换时的力位切换控制模型.并且,为了提高仿形系统的控制性能,采用模糊PID算法来对系统进行控制.仿真研究表明,仿形系统采用模糊PID控制可以显著地提高其在不同工作阶段的控制性能.

注塑机闭环电液比例伺服系统设计与速度控制研究

为满足塑料制品的高精度要求,降低注塑机的使用成本与能耗要求,研究了以伺服比例阀控制注射机构的闭环控制系统,建立了考虑阀流量-压力非线性、注射油缸容积变化和塑料熔融特性的系统非线性模型,提出了适合于本系统的模糊PID控制算法。利用Matlab/Simulink平台构建了系统的仿真模型,结果验证了该闭环控制系统及控制算法的可行性与有效性,较之于传统PID控制,该控制策略使系统静差明显减小,注射速度的跟踪效果得到明显改善,有利于提高制品的重复精度。

复合高精度温度控制及其在制袋机中的应用

介绍了一种高精度温度控制的复合方法及其在制袋机上的成功应用。该方法集模糊逻辑和专家式智能 PID控制于一体 ,充分利用专家人工调节经验和 PID控制的定量调节特性 ,较好地满足了大滞后系统高精度控温与快速性要求。采用了简单新颖的 PID参数在线修正方法和变速积分方法 ,有效抑制超调 ,易于实现。运用于制袋机 ,控制精度优于0 .2 5℃。实践证明该方法在高精度控温中具有良好的控制效果。

叶片精密抛光伺服系统的干扰观测补偿控制

叶片型面尺寸精度及表面质量的提高对数控抛光伺服系统性能提出了更高的要求.针对非线性摩擦和被控对象参数摄动对数控抛光伺服系统定位精度和跟踪精度的影响,提出了一种基于干扰观测器的粒子群优化模糊PID(PFPID)控制方法.该方法通过构造干扰观测器来预测伺服系统中的非线性摩擦和参数摄动等各种干扰,并在控制中引入等效的补偿来抑制干扰,同时利用粒子群优化算法对模糊控制器的量化因子和比例因子进行在线调整,进而利用模糊控制器对PID控制参数进行自适应整定.仿真分析和实验结果表明,基于干扰观测器的PFPID控制器具有控制精度高、鲁棒性强、抑制干扰能力强等优点,其能够提高叶片型面尺寸精度和表面一致性,降低表面粗糙度,减小残余应力并提高抛光效率.

基于PC机的气缸定位控制系统

提出一种以PC上位机为核心,以Visual C++为开发平台的控制系统,实现气缸精确定位控制。选择参数自整定Fuzzy-PID控制算法,利用比例方向控制阀、标准气缸、位移传感器和数据采集卡等元件,建立气缸定位控制系统实验平台。利用PC强大的数据处理能力实现Fuzzy-PID控制算法,以及PC丰富的外部接口实现输入输出模块的连接,可以有效节约系统开发成本。

基于双模糊控制的智能窗帘电机速控锁光算法

本文针对智能窗帘控制系统在实际使用过程中的抗干扰性和鲁棒性要求,在传统PID调节的基础上,设计了一种用于智能窗帘系统自动锁光的双模糊控制算法,通过对直流电机输入电压和输出转速的双重模糊控制,系统能够依据室内光照强度自动、稳定、快速的控制窗帘开合,进而完成室内光照强度的精准调节,实现智能窗帘系统的锁光控制.通过Matlab中的Simulink和模糊控制器模块建立该系统的数学模型,以验证双模糊控制算法的可行性.实验结果表明,该算法可依据区域光照条件的改变实时调整电机的转速与转向,具有调节时间短、灵敏度高、精确度高等特点,能够完成通过窗帘调节室内光照强度的最佳控制.

微孔电化学加工的一种模糊控制方法及其系统设计

针对微细电化学加工控制中的实时性要求、间隙状态监控以及断/短路检测等问题,提出了一种适于微孔电化学加工的模糊PID控制方法,实现了基于32位嵌入式处理器的微孔电化学加工控制系统,实现了相关的控制结构、精密定位控制、加工控制以及高速通信。测试结果表明:系统误差小于0.2μm,调节时间在2ms以内,能够满足微孔电化学加工的工艺要求。

反射式超精密定位智能控制系统的研究

设计了一种基于反射激光莫尔信号的超精密定位装置,系统取反射的0次激光莫尔信号为控制信号,可实现高精度位置检测及超精密自动定位。针对反射式精密定位系统存在非线性,采用基于模糊神经网络的精密定位PID控制方法,利用模糊控制的模糊推理能力与神经网络的自学习能力,将模糊控制与RBF神经网络相结合在线(on line)调整PID控制参数,实现精密定位PID控制的自适应和智能化。实验结果表明,使用基于模糊神经网络的PID控制,控制响应快、稳定性好和鲁棒性强,可有效提高定位精度及定位速度,系统可获得±0.4μm的定位精度。

基于双频激光干涉反馈的快速精密定位系统

为了实现大量程、高精度测量系统的快速驱动与定位,结合双频激光干涉仪、可回收废气的空气静压导轨、精密滚珠丝杆以及伺服控制系统,研制了一套定位精度高、重复性好的快速精密定位系统。该系统以双频激光干涉仪为测长基准,实时反馈系统工作台位置信息;采用余气回收式空气静压导轨克服了传统气浮导轨余气对激光干涉测量光路系统的影响;在定位过程中引入PID运动控制技术,通过调节伺服控制器的PI参数使系统拥有快速平稳的响应特性。经实验测试,在500mm行程范围内,该系统的轴线双向定位精度可以达到0.266μm,重复定位精度可以达到0.173μm,具有较好地快速响应特性。应用所研制的精密定位系统对一维直线光栅样品进行了扫描,并与用Olympus共焦显微镜测得的数据进行了比对,表明系统具备良好的轴向定位能力。