适用于具有未知或变化时滞的PID自适应控制器

本文通过把Smith型预估和补偿方法与PID控制算法相结合,提出了一种新的、简单而有效的SIOS自适应控制算法,此法便于在实际中应用推广。文末给出了数字仿真与物理仿真结果。     

基于模糊自适应PID控制的汽车涂装烘房温控系统研究

针对现今汽车烘房温度控制系统中存在设备规模庞大、控制程序繁琐，从而导致开车调试难、控制参数设置比较繁琐等问题。文章采用模糊自适应PID算法，将模糊控制与PID控制结合起来，利用模糊算法在线实时调整PID参数，把模糊自适应PID控制具体应用到烘房温控系统中，解决了传统烘房温控系统控制器依赖精确的数学模型的问题，增强了烘干室温度控制系统对不确定因素的适应性。并利用MATLAB对系统进行仿真，与传统单纯的PID控制进行比较，仿真结果表明基于模糊自适应PID控制的汽车烘房温控系统具有响应速度快、调整时间短、稳态误差小、超调量小等特点，有效改善了系统的动态性能和静态性能。     

冷却塔辅助地源热泵系统控制算法仿真

针对目前复合式地源热泵系统控制方法不完善的问题,文中以小型冷却塔辅助地源热泵系统为研究对象,通过响应实验法进行控制器参数整定,利用MATLAB/Simulink软件对其不同运行模式、不同控制算法进行了控制仿真。仿真结果表明：与传统PID控制和模糊PID控制相比,Smith预估PID控制在冷却塔单独运行、地埋管单独运行、二者联合运行3种不同模式下均可以达到较好的控制效果。该控制方法调节精度较高,速度快,超调小,对冷却塔辅助地源热泵系统具有一定的可行性。     

变速器疲劳寿命试验台油温控制系统设计与仿真

根据变速器疲劳寿命试验台对油温控制系统的要求,设计了试验台的油温控制方案。针对系统存在的严重滞后性和非线性等特点,结合传统的PID控制器和模糊控制器设计了一套基于自适应模糊PID控制器的油温控制系统。根据温控系统的工作原理及工程经验,借助Matlab中的Simulink仿真平台,建立了3种控制方式的控制模型,并将自适应模糊PID控制与传统PID和模糊控制器进行仿真对比,最后进行了抗干扰性分析。仿真结果表明:采用自适应模糊PID控制的油温控制系统精度更高,稳定性更好,具有较好的鲁棒性和适应能力。     

改进模糊控制自整定伺服系统PID控制器的研究

随着数控技术的发展,传统的PID整定方式已经不能满足伺服系统的控制要求。改进遗传算法应用到模糊控制中,对隶属度函数和控制规则进行在线自整定,设计出改进模糊PID整定器。采用设计好的改进模糊PID控制器应用到伺服系统的控制结构图中,在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与常规的模糊PID控制器进行比较,仿真结果表明:改进模糊PID控制器具有较好的快速响应能力、系统稳定性和抗干扰能力。     

模糊自适应PID对保险粉合成pH值的控制研究

保险粉合成过程pH值控制存在非线性、时滞性、不确定性问题,采用常规PID控制结合人工控制的方式无法实现参数自调整,对pH值的控制很难达到预期效果,为此,提出了模糊自适应PID控制方法。介绍了保险粉合成原理及反应方程式,分析酸碱中和pH值控制并确定系统的传递函数,设计了模糊自适应PID控制器,通过Matlab/Simulink进行仿真分析,并进行了实验验证,结果表明：模糊自适应PID控制与常规PID控制相比,具有超调量小、调节时间短、抗干扰能力强等优点,实现了对pH值的有效控制。     

暖通空调系统的新型模糊自调节PID控制

针对暖通空调系统中由于存在高度非线性,外部扰动,多变量等因素而难以控制的现状,提出一种利用模糊控制器的解析表达式实时调节PID控制器各参数的新型模糊PID控制算法。闭环系统中的模糊模型在发挥控制作用的同时,作为调节器实现了对PID控制器各参数的在线自适应调节,并且给出了具体控制算法设计。仿真结果表明与传统PID控制器相比,这一新型模糊PID控制器具有超调量小,调节时间短,鲁棒性强等优良的控制性能。     

基于自适应模糊PID控制的农用作业机械轨迹跟踪系统研究

为实现具备大转向间隙特征的智能农业作业机械的轨迹跟踪的稳定性和精确性,提出了一种新型的自适应模糊PID控制器。首先,基于预瞄跟踪理论,建立二自由度(2-DOF)车辆横向误差模型,并推算出其航向角误差。然后,提出了基于转角前馈补偿的自适应模糊控制器,根据驾驶员特性,建立模糊控制规则。最后,利用Carsim与Simulink进行联合仿真验证。结果表明:相比传统PID控制器,自适应模糊PID控制器可以有效地解决大转向间隙造成的转向控制稳定性问题,减少智能农机轨迹跟踪时的调整时间,提高跟踪精度,对较差的车况和工作环境具有较强的适应性和鲁棒性。     

基于变论域模糊PID控制动力总成主动悬置分析

为提高汽车的驾乘舒适度,抑制汽车发动机和路面同时向车身传递振动,减小动力总成悬置在发动机和车身之间的相互移动趋势,利用自适应模糊PID控制算法对动力总成悬置系统进行模糊化处理,同时根据变论域思想,设计系统的输入输出伸缩因子,提出一种变论域自适应模糊PID控制算法。设计仿真控制器,将自适应模糊PID控制和变论域伸缩因子控制相结合,在Matlab/Simulink中进行控制系统的仿真研究,结果表明:在路面和发动机的激励下,变论域自适应模糊PID主动控制相比于自适应模糊PID控制能够更好地抑制悬置的振动,提高整车的舒适性和平稳性。     

砂浆泵的节能调速控制系统研究

为提高砂浆泵的工作效率,降低其能耗,对砂浆泵的调速控制系统展开研究,使泵在达到设计要求并提高性能的基础上尽可能节约能源.通过分析不造成泵性能严重下降的可调速范围,对砂浆泵系统建模,设计关于节能调速的模糊控制器,采用模型参考自适应模糊算法对砂浆泵节能调速系统进行仿真.仿真结果表明:相比传统PID控制,模型参考自适应模糊控制的反应时间和稳定时间大幅缩短,效果更为理想,因此可采用模型参考自适应模糊控制为实现泵节能调速的控制方案.     

基于磁流变液的行星探测器传动装置速度控制策略

在变重力环境下,采用啮合传动元件的行星探测器传动装置受柔性关节影响较大。此外,行星探测器在工作过程中不可避免地会有爬升或克服障碍的动作,会对传动系统中啮合部件造成较大磨损。因此,提出变重力环境下磁流变液剪切屈服应力计算模型,阐述了磁流变液传动装置(MFTD)的结构和原理并建立MFTD控制系统的传递函数,采用磁流变液作为工作介质可大大降低传动装置接触摩擦损失。另外,设计自适应模糊PID速度控制策略并比较了常规PID控制与自适应模糊PID速度控制方式的仿真和实验测试,实验数据显示自适应模糊PID控制能够有效减小传动系统速度波动、快速调整到期望速度值以及具有较高的运动稳定性等优点。     

粒子群优化变论域模糊PID的永磁同步电机矢量控制策略

永磁同步电机具有结构简单、噪音低、效率高等优点而得到广泛应用。但是传统的矢量控制方法已经不能满足当前产业的控制需要,为了获得更好的控制性能,在普通PID控制的基础上,提出了一种基于粒子群算法优化的变论域模糊PID控制方法。分析永磁同步电机矢量控制原理,并建立了PMSM在dq坐标系下的数学模型,设计了基于PSO的变论域模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建i_d=0矢量控制下的PMSM调速系统仿真模型。仿真结果表明,与传统PID控制和模糊PID控制相比,基于粒子群优化的变论域模糊PID控制方法在具备传统模糊控制和PID控制算法优点的同时,利用粒子群算法得到最佳模糊论域,提高了永磁同步电机控制系统的动态响应速度,减少了超调和波动。     

面向汽车空调系统的自适应模糊PID控制

针对汽车空调系统受行驶速度以及环境温度的影响,车厢内温度变化具有非线性、时变等问题,使得传统的温度调节器难以满足控制要求。因此,在传统PID控制理论的基础上,提出了面向汽车空调系统的模糊PID控制方法。该方法将检测到的温度值变换到相应的论域并转换成合适的语言值,通过建立隶属度函数,在模糊规则下进行模糊推理,从而得到精确的控制量。最后,在汽车空调系统模型上进行了设计仿真和验证,表明了该控制方法具有较好的应用效果。     

基于Matlab的自适应控制技术在车辆制动中的应用

针对汽车在制动环节中的纵向稳定性问题,根据其受力情况,建立了1/4车辆单轮模型,并在对传统控制器模型特点进行分析的基础上,优化设计了基于参数自适应的模糊PID控制器模型。利用Matlab针对不同控制方法进行仿真分析,结果显示:改良后的模糊PID控制器模型在其鲁棒性、控制精度、反应灵敏度、智能控制化方面有着较为明显的优势。这为进一步改进该控制器模型的模糊规则与控制算法方面提供了一定的参考。     

基于热力发电厂中锅炉除氧器控制方法的研究

为了防止热力设备的腐蚀并且保证锅炉设备的安全运行,本课题研究了除氧器温度控制的方法。除氧器是将溶解在水中的氧、二氧化碳等气体从水中除去。本课题将常规的PID控制和模糊控制算法相结合,形成控制品质极好的模糊PID控制器。最后通过仿真软件MATLAB对PID控制算法和模糊PID控制算法进行仿真比较,结果表明,模糊PID控制在过渡时间、超调量和稳定性等方面明显优越于常规的PID控制,对热力电厂锅炉设备的使用寿命和安全运行有至关重要的作用,可以推广使用。     

磁流变半主动悬架的史密斯预估-LQG时滞补偿控制方法

为提高磁流变半主动悬架时滞补偿效果,设计一种史密斯预估-LQG(SLQG)时滞补偿控制器。首先,建立含时滞的1/2车四自由度磁流变半主动悬架模型,利用LQG控制求取理想控制力,并在此基础上利用史密斯预估器对时滞进行补偿,使得磁流变减振器输出的阻尼力逼近理想半主动控制力。其次,分析了不同时滞情况下,无时滞补偿措施的LQG(无措施LQG)控制和SLQG控制的控制效果。最后,以无措施LQG控制以及被动控制作为比较对象,通过仿真实例验证了SLQG控制具有较好的磁流变半主动悬架时滞补偿效果。     

模糊自适应滑模控制研究

针对传统滑模变结构控制器(SMC)的抖振现象,提出了一种模糊自适应滑模控制方法.该方法采用模糊逻辑系统来代替传统的SMC中不连续的控制信号,以削弱其由于不连续切换引起的抖振.另外,为了补偿实际应用中系统的不确定性,给出了相应的自适应算法,以调节模糊系统的参数,并给出了算法的Lyapunov稳定性证明.最后,通过对一个感应电机位置控制的数值仿真计算,验证了方法的有效性.     

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.     

基于模糊PID的双注浆泵同步系统的仿真与研究

针对传统双注浆泵同步系统中同步精度难以保证的问题,提出了基于模糊PID控制的双注浆泵同步系统。利用电液比例阀控制液压缸,液压缸活塞杆直接控制注浆泵活塞,因此,可以通过控制液压缸活塞杆位移,保证注浆泵活塞位移同步,从而使双注浆泵的进料与出料过程同步。采用AMESim/Simulink对该系统进行联合仿真,并进行了实验验证,与传统无模糊PID控制该系统的结果对比,结果表明,模糊PID控制可以有效改善同步注浆系统的控制精度。     

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。