基于多传感器融合的模糊PID采煤机截割路径自适应控制方法

截割路径自适应控制是提高采煤机生产效率和质量的重要手段,但现行方法控制精度较低,在实际中,截割路径RMSE、MAE均比较高。针对现行方法存在的不足和缺陷,提出基于多传感器融合的模糊PID采煤机截割路径自适应控制方法。采用多传感器融合技术感知采煤机截割运动学模型中位置及状态信息,并对多传感器数据融合处理,根据采煤机截割运动学规律得到采煤机截割路径,模糊化截割路径偏差,利用PID控制器调控比例、积分、微分3个参数,修正采煤机截割路径偏差,实现基于多传感器融合的模糊PID采煤机截割路径自适应控制。实验证明,设计方法应用下的采煤机截割路径RMSE和MAE得到了明显降低,为采煤机截割路径自适应控制提供了一定参考。

基于模糊PID融合的特种起重机伸缩臂自动控制

为了提升特种起重机伸缩臂控制精度,提出基于模糊PID融合的特种起重机伸缩臂自动控制方法。针对特种起重机伸缩臂的整体结构,对伸缩臂受力展开了分析。以受力分析结果为基础建立伸缩臂数学模型,对该模型进行推导后获取伸缩臂传递函数,将其与设计的模糊PID融合控制器相结合,实现对特种起重机伸缩臂自动控制。实行位移响应测试、末端姿态位置与末端作用力测试,测试结果表明,所提方法所得结果与期望值基本一致,说明该方法的精度高、可靠性强。

基于大数据的水肥一体机控制应用研究

针对传统灌溉方式水资源利用率低、农业用水浪费严重、肥料过度使用造成资源浪费和水污染等问题,基于大数据对水肥一体机的控制进行了设计。为了保证水肥一体机的灌溉精准性以及获取数据的精确性,采用自适用加权融合算法对获取的数据进行处理;为了对水肥浓度进行智能控制,采用PID控制器和自适应模糊控制器结合的方式对肥液浓度进行控制;为了验证该水肥一体机的性能,对其进行了浓度试验和肥料配比控制试验。结果表明:肥液浓度可以通过电导率仪进行测量,且设计控制器对肥液浓度的控制效果更优。

基于模糊PID融合的柔性机械臂振动压电主动控制研究

针对含有压电智能结构的柔性机械臂,提出了基于模糊PID融合控制理论的柔性机械臂振动主动控制方法。搭建了悬臂梁和平面1R、2R柔性机械臂实验装置,并设计了相应的控制系统,通过实验实现了柔性机械臂振动的主动控制,实验结果显示,该方法可以抑制柔性机械臂振动,具有响应快、鲁棒性好等特点,且该方法不依赖于柔性机械臂动力学模型,算法简单,实时性好。

基于分布均匀度的自适应蚁群算法最优PID控制

蚁群算法是一种启发式算法,在解决组合优化类问题方面具有突出的适用特征,但由于蚁群算法按一种固定不变的模式更新信息量,确定每次路径的选择概率,故存在早熟停滞现象,且收敛速度较慢.为了克服这些缺陷,提出了一种基于分布均匀度的自适应蚁群算法优化PID控制的方法,该方法克服了蚁群算法的不足,较好地实现了PID控制参数Kp、Ti、Td的优化,系统单位阶跃响应超调量σ和调整时间ts获得改善,并具有广泛的应用前景.

基于遗传优化模糊PID算法的温室智能控制系统研究

近年来,随着信息智能化和农业现代化的快速发展,我国温室种植取得了重大进展,形成了以科学方法管理控制大棚温室环境的理念;但因缺乏工厂化管理方式,温室智能控制技术在设施配套和产业自动化方面还有不足之处,与欧洲发达国家差距甚远。因此,设计一套适合我国农情的现代化温室控制系统显得非常重要,其对实时监测和精确控制温室环境参数,提高农作物产量和质量意义深远。本文根据大棚种植特点,基于遗传优化模糊PID融合算法,设计和研究了一套独有的温室智能控制系统,并对该系统进行性能仿真实验。结果表明:本温室智能控制系统性能良好、自动化程度高、节能显著,对大棚蔬菜的种植具有重要的促进作用。

空冷型PEMFC电堆温度特性及模糊PID融合控制

以实验手段对空冷型电堆的温度特性进行研究,通过实验数据分析电堆工作温度对输出性能的影响,并结合分析结果推导出了电堆工作温度特性经验模型;同时针对电堆工作温度控制特点,设计了电堆工作温度的模糊PID融合控制方法。研究结果有助于空冷型PEMFC电堆的温度特性分析、模型优化和实时控制系统的设计。

基于模糊PID的轮式移动机器人轨迹控制

本文针对实际的轮式自主移动机器人轨迹控制和定位问题提出了一种解决方法。利用模糊PID复合控制器实现移动机器人的轨迹控制 ,利用陀螺、磁罗盘、里程计进行多传感器融合定位。在计算机仿真和实际的轮式移动机器人的轨迹控制、定位实验中 ,与使用PID控制器的方法进行了比较 ,结果表明了多传感器融合、模糊PID在解决轨迹控制和定位问题上的优越性。

基于信息融合与神经网络PID(比例-积分-微分)技术的潜艇自动舵研究

依据信息融合、神经网络、系统辨识等的理论 ,本文设计出了基于多层网络的在线自适应神经网络PID控制器 ,仿真结果表明 ,神经网络

计算机数据融合算法下植保机精准化作业研究

针对我国传统的植保机在精准化作业和自动化喷洒方面存在的不足,基于计算机数据融合算法对植保机精准化作业进行了设计试验。植保机的主要组成包括控制单元模块、信息采集模块、传感器模块、数据传输模块和变量执行器模块。为了实现植保机的精准化作业,对植保机的飞行姿态调整和变量喷药过程进行了算法设计。其中,飞行姿态控制采用双闭环位置式PID控制算法,喷药过程采用改进的遗传PID控制算法进行控制。为了验证植保机精准化作业的效果,对其进行姿态控制和变量喷药试验。结果表明:植保机姿态控制良好,能够完成精准化喷药。

基于模糊PID算法的蚕室温湿度自动控制系统研究

针对蚕室使用人工调控温湿度不精确,导致了蚕的孵化率和成活率低以及生长状况差的问题,研究出一个蚕室温湿度自动控制系统。该系统选择STM32F103C8T6作为控制模块,多个DHT11传感器收集温湿度数据,运用卡尔曼滤波融合算法对各传感器收集的信息进行融合处理,通过模糊PID算法计算出相应输出值,对执行元件进行控制,实现了蚕室中温湿度的自动调控,提高蚕的孵化率和成活率的目的。试验结果表明,基于模糊PID算法的蚕室温湿度系统稳定性好,控制精度高,具有重要理论意义和应用价值。

无人驾驶拖拉机田间运行轨迹跟踪控制系统设计

现代农业面临劳动力短缺和成本上涨等问题,无人驾驶拖拉机可以减少对人工的依赖,降低劳动成本。然而,由于田间地形复杂多变和环境因素的影响,无人驾驶拖拉机在作业过程中路径规划与跟踪是保证无人驾驶拖拉机正常运行的基础条件与技术支持。该文采用多传感器融合技术,包括GPS、惯性导航系统(INS)、视觉传感器和激光雷达,设计一种无人驾驶拖拉机田间运行轨迹跟踪控制系统,并通过建立拖拉机运动学模型和动力学模型,设计了基于模糊控制和PID控制的复合控制算法,实现拖拉机的轨迹跟踪控制。该系统能够自适应地调整控制参数,克服田间复杂地形和环境变化对运行轨迹的影响。通过田间实地测试验证了系统的有效性和稳定性,结果表明该系统在不同地形条件下均能实现高精度的轨迹跟踪,为无人驾驶农业机械的应用提供了有力的技术支持。

基于四元数的PID改进型互补滤波算法

传统的互补滤波算法实现了多传感器的数据融合,补偿了陀螺仪的积分误差,且有运算量小的优点。但是也具有数据波动大,解算误差大等缺陷。针对数据波动较大的问题引入微分环节,由此提出四元数PID改进型互补滤波算法,以PID控制器的反馈来抑制数据波动。实验证明该算法继承了互补滤波算法运算量小的优点,同时降低了因数据波动产生的误差,能在更短的时间内稳定、有效地跟踪四轴的飞行姿态。

串级PID的无人机自主起降系统设计

简要介绍了小型无人机总体架构与自主飞行策略,在此基础上重点阐述了无人机自主起降系统相关的硬件结构与软件算法。通过将低空声纳测距系统与高空GPS定位系统的高度数据融合到GPS/INS组合导航系统中,实现小型无人机的自主起降。实际飞行数据表明该系统硬件设计与软件算法的实现配合良好,能达到平稳起降效果。

基于PID控制的机器人自行车自平衡系统研究

为了实现单轨车辆的自平衡控制,设计了一种基于PID控制的单轨自平衡小车控制系统,该系统将STM32作为主控制器,通过加速度计和陀螺仪采集到的加速度和角速度信号进行数据融合得到小车倾角,然后经过PID控制算法来调整PWM的占空比来控制直流减速电机的转速和舵机的转向,进而实现单轨车辆的自平衡控制。该控制算法使用STM32微处理器,控制模型自行车,实现机器人自行车的自动平衡。

基于多层神经网络的PID热熔接面板解耦控制系统

在LCD产品的生产过程中,最重要的是生产LCD屏幕。大多数LCD生产商会使用热熔接面板去进行生产,而快速性和稳定性是其重要的性能指标,但是大体积热熔接面板的特性在加热过程中会发生变化。介绍了多层神经网络PID控制方法,同时为了减小加热面板间相互之间的干扰,一种解耦Decouple算法被用来实现快速稳定的目标。

基于观测融合Kalman滤波算法的PID控制器

为了提高控制精度,可采用多个传感器对被控对象进行检测。本文基于Kalman滤波算法,应用加权最小二乘(WLS)观测融合方法,提出了对多个传感器所检测的数据进行最优加权,进而将融合后的数据经滤波后反馈到输入端,提高PID控制精度,一个三传感器信息融合PID控制器的仿真例子说明了该方法的有效性。

Fuzzy Self-adaptive Proportional Integration Differential Control for Attitude Stabilization of Quadrotor UAV

The technology of attitude control for quadrotor unmanned aerial vehicles(UAVs) is one of the most important UAVs' research areas.In order to achieve a satisfactory operation in quadrotor UAVs having proportional integration differential(PID) controllers,it is necessary to appropriately adjust the controller coefficients which are dependent on dynamic parameters of the quadrotor UAV and any changes in parameters and conditions could affect desired performance of the controller.In this paper,combining with PID control and fuzzy logic control,a kind of fuzzy self-adaptive PID control algorithm for attitude stabilization of the quadrotor UAV was put forward.Firstly,the nonlinear model of six degrees of freedom(6-DOF) for quadrotor UAV is established.Secondly,for obtaining the attitude of quadrotor,attitude data fusion using complementary filtering is applied to improving the measurement accuracy and dynamic performance.Finally,the attitude stabilization control simulation model of the quadrotor UAV is build,and the self-adaptive fuzzy parameter tuning rules for PID attitude controller are given,so as to realize the online self-tuning of the controller parameters.Simulation results show that comparing with the conventional PID controller,this attitude control algorithm of fuzzy self-adaptive PID has a better dynamic response performance.

多传感器信息融合技术在机器人中的应用研究

随着智能机器人应用领域发展需求,移动机器人控制系统中使用的传感器种类和数量不断增多,但每种传感器都有一定的使用条件和感知范围,只能给出环境或对象的部分信息,机器人通过多传感器信息融合技术多视角完成信息处理及综合,实现其智能感知与智能控制功能。

无线传感融合下的水肥一体机电气系统设计

为了给植株提供最优的生长环境,基于无线传感融合技术,设计了水肥一体机控制系统。首先,进行环境数据融合,得到可以表征整个温室的温度数据、CO_(2)浓度数据和土壤湿度数据;其次,建立控制规则,实现对水肥一体机、遮阳网和通风风扇的控制;最后,采用模糊PID控制的方法,实现了对肥料含量的控制,并通过试验的方法,确定了黄瓜生长最优肥料含量。对系统进行测试,结果表明:系统具有良好的水肥调节能力。