某舰载伺服系统位置控制器设计与仿真研究

基于某舰载伺服系统的仿真模型对系统位置控制器设计了模糊自整定PID＋输入前馈控制等四种控制算法,在MATLAB／SIMULINK环境下进行了仿真比较分析。仿真结果表明,模糊自整定PID＋输入前馈控制可获得更优的控制效果。     

船舶自动舵控制系统设计与比较

文中建立船舶操纵控制系统数学模型,设计了传统PID控制和基于频域法的超前控制这两种船舶自动舵控制系统,通过MATLAB/Simulink仿真平台,对设计的控制系统进行仿真研究。仿真结果表明：新设计的频域控制器控制特性明显优于传统PID控制结构,具有良好的操纵性能,能够为航渡任务的安全与顺利完成提供有力保障。     

舰载稳定平台的非奇异终端滑模控制

为提高国防武器装备的技术水平,军事上对舰载装备的稳瞄、跟踪能力提出了更高的性能需求,舰载稳定平台精度高、响应快变得尤为重要。本文提出一种新型无抖动滑模控制算法,通过非奇异终端滑模控制,消除了位置快速跟随时电流的高频抖动现象。通过Matlab仿真分析与试验验证,在双轴舰载稳定平台的伺服控制上,达到了转台无静差快速跟踪正弦位置给定信号的效果,验证了算法的有效性。     

挖泥船泥浆浓度模糊PID控制器的设计研究

文章针对传统的PID控制难以快速响应保证产量和效率稳定的问题,提出了基于模糊PID控制理论的泥浆浓度控制方法。首先介绍了模糊PID控制器的原理,然后确定了模糊语言变量和隶属函数,并制定了模糊规则和反模糊化方法。在Matlab仿真平台中设计了模糊PID控制器,对泥浆输送系统进行仿真。仿真结果表明:模糊PID控制器相较于PID控制器对于泥浆浓度控制的时域性能具有一定的改善作用,并能提高泥浆浓度的稳定性,进而保证挖泥船产量和效率的稳定性。     

基于改进遗传算法的柴油机调速控制研究

以6135柴油机为对象,建立了柴油机简化传递函数和执行机构模型.针对传统PID调速稳定时间长,控制效果不理想,论文提出一种改进遗传算法的PID调速控制策略.改进的遗传算法从加快收敛速度、抑制早熟和提高寻优能力出发,提出了改进的选择算子、自适应交叉算子和自适应变异算子,采用MATLAB软件分别对传统PID和基于改进遗传算法PID的调速控制系统进行了仿真研究.仿真结果表明,改进遗传算法PID控制器具有良好的动态品质和稳定性,其控制效果优于传统的PID控制器.     

基于分离模糊PID控制的柴油机调速器仿真研究

针对PID控制器在柴油机调速系统中存在的不足,文章利用Matlab Fuzzy Logic工具箱及仿真平台,建立柴油机电子调速器的数学模型,并设计了一种分离模糊PID控制器.通过和传统PID控制的仿真比较,体现了分离模糊PID控制的优越性,仿真结果表明,分离模糊PID控制器使柴油机的控制效果显著提高,能够很好地满足柴油机运行指标的要求.研究结果对电子调速器的研制具有一定的理论指导意义.     

舰载导弹发射动力学及其校准误差数值建模

武器系统是舰船作战能力的保障,由于导弹在发生过程中与船体的运动相互耦合,是一个典型的多体动力学问题。为了提高舰载导弹的发射精度,降低舰船导弹发射的校准误差,本研究建立了舰船及导弹系统的运动坐标系,通过数学模型分析了舰载导弹发射的误差原因,并基于卡尔曼滤波器进行了舰载导弹发射过程的校准控制。SkyFly仿真平台的仿真结果表明,本研究有利于降低舰载导弹发射的误差,提高精度。     

船舶柴油发电机组智能控制及优化

由于传统PID控制在复杂多变系统难以做到精确控制,因此结合PID控制与模糊控制策略应用于发电机组的调速系统与励磁系统,对船舶发电机组实现模糊PID控制。由于模糊控制的控制规则取决于人为主观经验,且模糊控制规则和隶属度函数需要大量实验与经验佐证,采取PSO粒子群算法对模糊PID控制中的隶属度函数进行优化。根据Matlab仿真平台模型搭建及分析,表明PSO粒子群算法优化后的模糊PID控制使得船舶柴油发电机组的调速系统与励磁系统更加优化稳定,具有良好的稳态与动态性能。     

基于BP神经网络PID的船用锅炉蒸汽压力控制系统

锅炉蒸汽压力的特性导致常规的PID控制方法不具备自适应能力,难以满足系统要求,因此,设计了基于BP神经网络PID的锅炉蒸汽压力控制系统。以一个二阶含滞后环节的锅炉蒸汽压力数学模型为被控对象,分别用传统PID控制器和基于BP神经网络的PID控制器对锅炉蒸汽压力加以控制,并采用MATLAB软件进行仿真。仿真结果对比显示,在基于BP神经网络的PID控制器控制下,系统无振荡,无超调,过渡时间短,控制效果优于传统PID控制器。     

PID控制器优化的船舶航迹跟踪控制

针对船舶航迹跟踪控制存在的误差大,准确率低的问题。首先通过仿真验证PID控制器对船舶航迹进行跟踪控制的可行性,证实将PID控制器应用于自航模对航迹跟踪具有良好效果。在基于相关理论对PID控制器结构进行优化,利用实验室自航模实物仿真平台做了实船试验,并证实PID控制器应用于实际自航模的航迹跟踪有很高的工程实用性。     

基于自抗扰控制技术的船舶发电机励磁系统研究

船舶电网是一个容量有限的电源系统,突加突卸大功率负载会对其造成冲击,甚至引起船舶发电机输出电压不稳定,采用经典PID难以满足快速恢复发电机输出电压的功能要求。针对这一问题,提出一种基于自抗扰控制技术的新型励磁控制策略对其进行改进。介绍自抗扰控制器的原理,分析其控制性能较经典PID控制优异的原因,设计自抗扰控制器,在Simulink仿真平台上搭建励磁系统仿真模型,进行仿真实验,仿真结果表明在船舶电力系统突加突卸大功率负载后,新型励磁控制策略较经典PID控制具有更好的快速性和稳定性。     

舰载起重机减振控制数值建模及仿真计算

在海洋运输中,舰载起重机作为重要的货物转移平台,正受到越来越多的研究。作为舰载控制系统中的关键部分之一的减振控制正向着高效化和可靠化方向发展。由于海情况越来越复杂,风力和浪涛变化多端,导致舰载起重机受到了更多的振动的威胁,急需一种高性能的减振控制系统。本文基于这项需求,开发出基于模糊控制方法的减振控制方法,并对其进行数值建模,此方法具有高效性和高可靠性的特点。从仿真结果看,本控制方法的性能优越,易于推广使用。     

网络控制系统诱导时延的自适应补偿研究

在网络控制系统中,网络诱导时延是造成系统性能下降甚至不稳定的基本因素.为了有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响,提出了一种基于BP神经网络补偿的自适应PID控制方法,在不改变已有PID控制器控制参数的情况下,实现了对网络时延的在线自适应补偿.仿真结果表明,与传统的PID控制器比较,该方法能有效补偿网络时延的影响.     

基于构件的舰载通信电子战系统仿真

在一体化联合作战条件下,为满足现代海战对舰艇通信电子战能力的作战需求,针对舰载通信电子战系统的特点,采用基于构件的仿真建模方法,将其划分为传导、侦察、监视控制和干扰4个功能构件,并对每个功能构件的建模方法进行讨论,运用VC++面向对象语言对该系统进行仿真实现。仿真结果表明,舰载通信电子战系统具有良好的侦察、测向、监视和干扰功能,具有一定的工程应用价值,为构建舰载单平台综合电子战系统提供了理论基础和技术参考。     

基于模糊滑模控制的异步电动机矢量调速系统的建模与仿真

本文根据模糊滑模控制和异步电机矢量控制方法,在Simulink仿真环境中建立了一种基于模糊滑模控制的异步电机矢量调速模型。该模型仿真结果说明,与传统的PID控制相比,基于模糊滑模控制的异步电机调速系统具有更好的动态性能和鲁棒性。     

自抗扰控制器在柴油机转速控制中的应用

柴油机作为转速控制系统的被控对象时,是一个非线性、时变的环节,传统PID控制效果不够理想.简要介绍了自抗扰控制技术,基于自抗扰控制技术设计了ADRC控制器.仿真结果表明,利用自抗扰控制理论设计的控制器,能有效提高调速系统精度和抗扰动能力.通过与传统PID控制器的仿真比较,体现出了ADRC控制器较小的超调量及对外界干扰有较好的抑制作用等优点.仿真时在传统PID控制器中引入了跟踪微分器,结果表明用跟踪微分器能改善PID控制器的性能.     

基于RBF神经网络补偿的PMSM反步控制系统

提出了一种基于非线性控制策略的RBF神经网络补偿和反步控制相结合的方法,克服了传统PID控制对非线性控制的缺点．基于神经网络的控制器很好地实现了线性逼近,反步控制保证了系统具有良好的速度跟踪性能．仿真结果表明,该方法比PID控制更有有效性．     

变速积分PID法控制的电静液作动器的设计与仿真

通过分析多电飞机机载电静液作动器(electro hydrostatic actuator,EHA)的工作原理与结构特点,并根据其组成部件电动机、变量斜盘泵、作动筒、活塞杆负载等的数学方程,构建基于MATLAB/Simulink的EHA线性化仿真模型.针对传统PID控制的EHA存在舵面控制精度差和频域带宽过窄的问题,采用一种变速积分PID的控制方法来改善传统PID控制存在的问题,并对传统PID控制和变速积分PID控制进行对比仿真分析,结果表明:变速积分PID控制的电静液作动器,系统的响应速度和控制精度得到了明显提高.     

基于模糊理论的船舶航向控制器

结合船舶操纵特点,将模糊逻辑引入到船舶航向控制器的设计中,设计了一种基于模糊理论的船舶航向控制器。运用计算机仿真手段,将所设计的模糊控制器和传统PID控制器进行对比,仿真表明船舶航向模糊控制器的动态性能优于传统的PID控制。     

六自由度Stewart平台运动学遗传神经网络正解

近年来,舰载相控阵雷达发展迅速,对其隔振措施和隔振机构的要求也越来越高。Stewart平台为一种通常的空间六自由度并联机器人,在舰载相控阵雷达中具有广泛的应用。为了解析Stewart平台工作空间和设置机构误差步长,必须运动学求解。本文针对当前Stewart平台正解法存在的问题,基于传统的正解法和Stewart平台结构,提出一种遗传神经网络正解算法,通过仿真验证可知,该方法具有较高的收敛性和较快的速度,有进一步推广应用的潜力。