静压驱动系统PID参数整定及其模糊自适应控制

文章在分析静压驱动系统组成及数学模型的基础上。分别采用临界比例带法和NCD优化法对PID参数进行整定,并应用模糊控制理论,设计了一种模糊自适应PID控制器。该控制器根据马达转速偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线调整,使系统具有较好的自适应能力和较强的抗干扰性。并在Matlab／Simulink环境下对其进行了动态仿真。仿真结果表明,NCD优化法的整定效果较好,模糊自适应PID控制器的性能优于常规PID控制器。     

永磁电磁混合Halbach阵列电动悬浮的稳定性控制

为了研究不同控制方法下永磁电磁混合Halbach阵列的电动悬浮稳定性,首先,利用电磁场理论对系统悬浮力2D解析式进行了推导,并搭建有限元模型对其进行了验证;其次,建立了系统垂向动力学模型,设计了基于气隙反馈的定气隙PID控制器和变气隙PID控制器;最后,仿真分析了系统受到外界扰动时的悬浮气隙及线圈电流波形. 研究结果表明:当系统受到1 mm轨道沉降扰动时,两种控制器均能使系统稳定运行于额定状态,且动态过程一致;当系统受到 ±1000 N扰动力作用时,定气隙PID控制器可使系统稳定悬浮于额定气隙30 mm位置,且稳态线圈电流分别为2.12 A/mm2和 ?2.17 A/mm2,变气隙PID控制器则使系统分别稳定悬浮于28.5 mm及31.6 mm位置,且稳态线圈电流均为0.      

模糊PID控制策略在电动助力转向系统中的应用

助力转向控制策略是EPS系统的核心技术之一。为提高电动转向系统的动态响应速度和抗干扰能力,经分析采用模糊PID控制策略实现助力控制。模糊控制器以电流误差及误差变化率为输入,电机电压为输出,根据设定的模糊控制规则在线调整比例系数、微分系数和积分系数,以使系统性能达到预定要求。应用Matlab软件进行了计算机仿真,仿真结果表明基于模糊PID控制策略的EPS比传统PID控制具有更好的助力特性和抗干扰能力。     

磁浮系统中免疫专家PID控制器的改进

磁浮系统是一种典型的非线性、不稳定性开环系统。由于传统的比例-积分-微分（PID）控制器的参数是固定的,因此,控制系统无法兼顾悬浮系统的静态和动态性能。本文提出一种基于粒子群优化（PSO）算法的分段专家免疫PID控制器。该控制器先利用免疫PID控制器给出悬浮系统的阶跃响应曲线,再根据误差变化将该曲线划分为五个阶段,分段实现基于PSO算法的专家PID控制器。该控制器的优点是能够在悬浮系统工作时在线对PID参数进行调节,适应误差的不同变化,使控制器响应速度加快、调节精度提高,稳态性能变好,而且几乎没有超调和振荡。利用Matlab仿真,结果表明在相同精度要求下,该控制方法与单一的专家PID控制器的相比,磁浮控制系统的过渡时间变短,调节时间变短且过渡性能较好。     

基于泛布尔代数的多值逻辑控制与PID控制的仿真比较

为提高系统的动态性能,通过与传统的PID控制器比较,在此基础上提出一种基于泛布尔代数的多值逻辑控制器.此控制器物理背景明确,结构简单,数学概念清晰.Matlab仿真说明,其控制器要优于PID控制器,表现出稳定性好、响应快、超调量小的特点,在工业控制领域便于推广应用.     

基于死区补偿的电液伺服PDF控制器设计

针对工业中常用的电液(比例)位置伺服系统,给出了基于死区补偿的PDF(Pseudo-Derivative-Feedback)控制器的设计.仿真试验结果表明,它不仅能大大提高系统的响应速度,有效地消除静态误差,消除了传统PID控制中存在的微分突变现象,还表现出对系统参数变化的较强鲁棒性,使得它能够很好地满足设计性能要求,控制效果明显优于传统PID控制.     

船舶电站同步发电机模糊PID励磁控制的研究

针对船舶电站同步发电机励磁控制系统被控对象的时变性以及非线性,设计了一种新型的模糊PID控制器。根据系统当前的电压偏差及电压偏差变化率,通过模糊推理和相关计算,得到PID参数的调整比例系数,实现PID参数的在线调整。仿真研究结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有良好的动静态特性。     

基于遗传算法的PID智能控制器设计

根据实际应用的需要,设计出一种基于遗传算法的PID控制器．该控制器首先采用遗传算法优化PID控制器的参数,得到一组参数的最优值,在实际控制过程中利用遗传算法不断优化PID参数,从而提高PID控制器的控制性能和自适应能力．以确保系统的动态和稳态性能最优．根据设计结果采用Matlab对此进行仿真,仿真结果表明：与常规的PID控制器相比,这种基于遗传算法优化的PID控制器用于实际控制系统可达到良好的动、静态性能和自适应能力．     

基于死区补偿的电液伺服PDF控制器设计

针对工业中常用的电液（比例）位置伺服系统，给出了基于死区补偿的PDF（Pseudo-Derivative-Feed-back)控制器的设计，仿真试验结果表明，它不仅能大大提高系统的响应速度，有效地消除静态误差，消除了传统PID控制中存在的微分突变现象，还表现出对系统参数变化的较强鲁棒性，使得它能够很好地满足设计性能要求，控制效果明显优于传统PID控制。     

基于模糊RBF神经网络的柴油机电液调速控制方法

介绍了电液调速执行器的动态特性,设计了电液调速控制回路,实现了模糊RBF神经网络对柴油机油门执行器位置的控制。将一种基于模糊RBF神经网络的PID控制器应用于柴油机调速控制中,详细说明了模糊RBF神经网络控制器的设计过程,它结合了传统PID以及神经网络和模糊控制的优点,可以在线调整得到一组最优的PID控制参数。仿真结果表明该系统比传统模糊控制的响应速度快、超调小,且适应性强,具有推广价值。     

Sliding mode control in position control for asymmetrical hydraulic cylinder with chambers connected

In this paper, single, two-position, two-way proportional valve is used to carry out the positon control of asymmetrical hydraulic cylinder with two chambers connected. The system structure and the working princle are introduced. The dynamic model of the asymmetrical hydraulic cylinder system is established with power bond graphs method, and becomes a fundament for analyzing the system. Sliding mode controller is designed, and the stability of the control system is analyzed. The simulation results indicate that the sliding mode controller designed can actualize the position control of asymmetrical hydraulic cylinder system, and controller is superior to traditional PID controller when the load changes in some range.     

基于模糊自整定PID的原点反共振振动筛振幅控制

针对原点反共振振动筛在反共振点附近工作时振幅不稳定的问题,应用模糊自整定PID控制策略对其振动系统进行了控制。设计了模糊自整定PID控制器的结构,确定了隶属函数和模糊规则,给出了反模糊化方法。仿真研究结果表明,原点反共振振动筛的振幅得到了很好的控制。     

自动寻迹运输车舵轮模糊PID控制器的设计与仿真

建立了自动寻迹运输车舵轮控制系统的数学模型,设计了一种基于模糊PID控制的运输车方向控制系统。文中较详细地分析了控制系统数学模型的简化、模糊PID控制器的设计过程以及加模糊PID算法后系统的阶跃响应,同时对加控制算法前后系统的阶跃响应进行了对比仿真研究。仿真结果表明,加入模糊PID算法后系统的稳定性和快速性等动态性能得到了较好地改善。将仿真得到的数据应用到样机的试验中,发现该运输小车的方向控制系统能很好地满足其在前进过程中对方向调节的快速响应,样机系统具有较好的动态性能。     

基于改进模糊PID-Smith控制器的高速动车组停车方法

为解决动车组制动过程中电制动与空气制动切换时控制模型参数变化和空气制动延时大的问题, 以提高动车组停车的精确性, 提出了一种改进模糊PID-Smith控制器; 通过分析动车组制动过程中单个车厢的力学模型, 考虑列车制动过程的特点, 建立了关于运行速度和制动力的二阶纯延时传递函数; 将离散化的二阶纯延时传递函数与单个车厢的力学模型结合, 建立了动车组多质点控制模型, 并分析了该控制模型的特点; 提出了一种改进的模糊PID-Smith控制器, 通过引入Smith预估控制器解决了动车组制动过程中空气制动系统延时大的问题, 使用递推最小二乘法在线辨识了模型参数, 以解决动车组制动过程中电制动切换到空气制动时的模型参数变化问题; 采用模糊PID控制器代替Smith预估控制器中的PID部分, 解决了PID参数整定难和鲁棒性差的问题; 采用MATLAB软件对CRH380A型高速动车组进行仿真, 在不同进站速度、不同减速度和不同程度干扰下, 使控制器控制动车组跟踪设定速度, 并与模糊PID控制器的结果进行对比。仿真结果表明: 改进模糊PID-Smith控制器得到的动力单元速度与其设定速度的误差在0.4 km·h-1以内, 而模糊PID控制器的误差在1.0 km·h-1以内; 采用提出控制器得到的停车误差在0.3 m以内, 而模糊PID控制器的停车误差在1.5 m以内; 提出的控制器满足高速动车组运行过程中停车误差小于0.3 m的要求。      

通用型变结构智能控制器及其应用

基于专家控制,模糊控制和ＰＩ控制的特点,将其结合起来,设计了一种通用型变结构智能控制器,解决了单纯ＰＩＤ控制和模糊控制器中存在的问题。仿真结果和在温度控制的实际应用中均证明了该方法的有效性。     

Nonlinear pitch control of an underwater glider based on adaptive backstepping approach

Underwater gliders are highly efficient and long-ranged autonomous underwater vehicles. The typical dynamic modeling in the vertical plane is of multi-input multi-output(MIMO), which is underactuated while easily affected by the ambient environment. To resolve the problems of MIMO, the dynamic model is transformed into a single-input single-output(SISO) system with two dubious parameters, and an adaptive backstepping controller is designed and applied in this paper. A Lyapunov function has been established with the total energy of the system converged in the controller. Contrast result of simulation has demonstrated that the derived nonlinear controller has higher tracking precision and faster response than the proportional-integral-derivative(PID) control method,which indicates its excellent capability to deal with the controlling problems of underwater gliders.