基于模糊自整定PID的直升机飞行控制律设计

在经典PID控制律基础上,引入模糊控制的概念设计模糊自整定PID控制律改进无人直升机姿态回路控制器,实现了PID控制器的参数在线自整定,并改善了控制器性能.通过Matlab对闭环系统进行算法仿真,表明模糊自整定PID控制器能够发挥优于传统PID控制器的控制性能.最后对所设计的控制器进行半物理仿真验证,通过对比典型输入指令下经典PID和模糊自整定PID两种控制器的控制效果,验证了模糊自整定PID对系统性能的优化.     

基于PSO-ABFO的负荷频率控制系统控制器设计与优化

负荷频率控制对于保障电网本身安全可靠运行有重要作用,适宜的控制器整定参数使得电网在各种随机扰动下能维持系统频率稳定和长期安全运行.针对单区域两机组电网的负荷频率控制器参优化整定问题,提出一种基于粒子群改进自适应细菌觅食优化算法(PSO-ABFO)的控制器参数整定设计方法.PSO-ABFO在标准细菌觅食算法的基础上,结合粒子群(PSO)算法思想引入全局最优、个体最优以及自适应步长,重新定义细菌的健康度并修改细菌迁移的方式,提高算法的寻优速度和寻优精度.最后,建立负荷频率控制系统(LFC)模型进行仿真试验,验证所提控制器设计与优化方法使系统动态性能显著提升.     

差分进化算法在数字PID参数整定中的应用

针对数字PID控制器参数整定,本文介绍了一种基于差分进化算法整定PID参数的方法,并在MATLAB环境中编写M脚本文件进行计算机仿真实验。结果表明,使用该方法对控制器参数优化整定后,系统响应速度更快,达到稳态的时间更短,参数的整定速度和准确度得到了明显改善。     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于晶体生长炉温度控制系统的模糊参数自整定PID控制器,该控制器基于PID参数的优化规律,利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度达到了设计指标,系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.     

基于DSP的自整定PID速度控制器设计

针对传统PID调节器不能在线实时整定参数,难于对复杂过程进行有效控制.利用DSP速度快,实时性好的特点,设计了基于DSP的速度控制器,介绍了基于神经元的PID自整定算法在DSP上的实现过程,实验证明该速度控制器能够快速校正系统参数,控制效果良好.     

基于免疫原理的控制器参数整定方法

基于免疫原理,建立了一个基于免疫机制进行控制器参数整定的数学模型。给出了参数整定问题中抗原、抗体和亲和力的定义,对基于免疫原理的控制器参数整定过程进行了详细的描述。最后以PID的参数整定为例,控制一个高阶系统,大延迟系统和非最小相位系统。并与Z-N,MOMI等算法的整定结果进行了对比实验,结果表明该方法对控制器的参数整定是有效的。     

基于改进人工蜂群优化算法的PID参数整定

针对传统的PID控制器参数整定方法中存在的整体效率低、控制效果差等问题,提出了一种改进的人工蜂群算法,在标准算法的搜索方程中引入差分进化算法的变异算子,并添加自适应调整参数,提升算法的收敛速度、增强局部寻优效果的同时,平衡了算法的全局探索和局部开发能力。实验表明,改进后的算法对PID控制器的参数整定优化有明显效果。     

一种云模型PID控制器参数整定优化算法

为了解决PID控制器参数整定过程中的优化和复杂性问题,增强PID控制器参数整定的自适应性,结合差异演化算法和粒子群算法,提出一种带有差异演化变异算子的粒子群混合优化算法,利用一维云模型映射器将人的控制经验通过语言原子转换为控制规则器,设计具有自适应功能的云模型控制器;将该优化算法应用于一维云模型PID控制器参数整定与优化,并与传统方法进行仿真比较.结果表明,基于带有差异演化变异算子的粒子群混合优化算法的智能控制器具有简单易行、控制性能良好、自适应性和鲁棒性强的特点,可为云模型控制器参数设计提供参考.     

基于电网电压矢量定向控制的三相并网逆变器模糊PI控制策略

为提高逆变器并网的效率,降低并网电流的谐波畸变率,加快系统的动态响应速度,研究了基于电网电压定向的前馈解耦控制策略,设计了模糊PI控制器,制定模糊规则实现PI参数的整定,并在Matlab/Simulink中构建仿真模型以验证所提策略的有效性和可行性.     

模糊控制在纯电动汽车永磁同步电机上的应用

为了提高纯电动汽车在永磁同步电机控制下的扰动性能,将参数自整定算法加入到永磁同步电机的数学模型中,设计出参数自整定控制器,通过MATLAB/SIMULINK将参数自整定控制器和传统的模糊PI控制器进行仿真对比实验.实验结果表明:纯电动汽车在低速运行受到扰动时运用参数自整定控制器恢复稳定更快.     

基于反卷积计算的BLDCM电流跟踪控制器设计

针对电流反馈环的特点,在保持电流环不变的前提下,提出了一种基于反卷积计算的控制器设计方法．该方法采用数字控制算法,每一时刻控制量的大小与前一时刻跟踪误差以及速度环控制器的输出大小直接相关,具有反馈叠加前馈的结构形式．仿真结果表明,该控制设计方法能够使电流环输出有效地跟踪输入目标电流,且具有超调量小、响应速度快、鲁棒性强等优点．     

基于前馈补偿的模糊PI永磁同步电机调速系统

针对永磁同步电机在负载突变或受干扰时存在鲁棒性差、抗干扰性能不足等问题,提出一种基于前馈补偿的永磁同步电机模糊PI控制调速系统。此系统将电机联结轴的摩擦力、负载所需要的力矩以及负载惯量所产生的力作为总扰动,建立扰动前馈模块,将总扰动辨识出来,并且补偿到速度环上,可以很好地解决在电机负载变化时,电机的响应速度无法跟上系统的问题。对比模型的仿真结果表明,基于前馈补偿的模糊PI永磁同步调速系统具有较好的抗干扰性能和鲁棒性。     

基于前馈控制的交流伺服系统精确定位的研究

介绍了交流伺服电动机数学模型,叙述了伺服控制系统的设计原理和具体方法,在位置环、速度环和电流环的3环PI伺服控制系统的基础上,引进位置前馈控制来提高定位控制的性能,研究了前馈PI的控制方法.通过仿真进行了与普通伺服控制系统的对比,未加前馈控制跟踪误差较大,在位置环加前馈控制恒速段跟踪误差较小,但在加减速度段,误差成单调变化,在速度环上再加上前馈控制,位置跟踪误差会更接近于零.结果表明,引进前馈控制的PI交流伺服系统可以实现高精度位置控制,验证了前馈控制在指令信号跟踪性和抗干扰性方面的良好效果.     

重型汽车起步的变结构串级双环控制

为了提高重型汽车电控机械式自动变速器起步控制的平顺性，在对接合点前后加速度变化的分析基础上．提出了采用变结构串级双环控制维持发动机转速恒定的起步控制算法．针对离合器操纵系统的非线性特性，加速度环采用单神经元自适应PID（Proportional Integral Differential）控制算法来解决非线性控制问题．实验结果表明采用该算法可有效抑制接合点前后的加速度，从而提高起步过程的性能．     

重型汽车起步的变结构串级双环控制

为了提高重型汽车电控机械式自动变速器起步控制的平顺性，在对接合点前后加速度变化的分析基础上．提出了采用变结构串级双环控制维持发动机转速恒定的起步控制算法．针对离合器操纵系统的非线性特性。加速度环采用单神经元自适应PID（Proportional Integral Differential）控制算法来解决非线性控制问题．实验结果表明采用该算法可有效抑制接合点前后的加速度，从而提高起步过程的性能．     

改进的粒子群动态过程神经网络及其应用

为克服前向过程神经网络收敛速度慢、精度低的问题,本文提出了一种基于改进的粒子群动态过程神经网络(IDPNN)。对于给定的全连接的过程神经网络,通过IPSO优化其连接权值和网络结构删除冗余连接使之成为部分连接的过程神经网络系统,从而降低了计算成本。将经过IPSO训练的动态过程神经网络应用于Iris模式分类问题,结果表明,改进的粒子群动态过程神经网络具有较高的收敛速度和精确性。     

一种新型的多电机同步变频传动控制系统

以带材加工设备中的3轴同步传动系统为研究对象，提出一种以变频器-异步电动机为调速机构，以进给轴为速度基准轴，其它轴为从轴并工作在与基准轴实际动态速差闭环调节方式的分部传动控制系统方案。还提出变频器-异步电动机的近似数学模型和变结构动态速差闭环调节规律，并对参数整定与系统实现技术进行介绍。     

高速电驱动履带车辆紧急制动控制策略

为了改善高速双侧电机驱动履带车辆在履带-地面接触条件较差时紧急制动的操控性能并减少制动距离,通过对履带车辆直线行驶动力学和其机械制动器、永磁同步电机及液力缓速器等制动执行机构进行动力学建模分析,提出基于滑模鲁棒控制、制动扭矩预分配规则和前馈补偿控制的机电液联合紧急制动防抱死控制策略. 以配备有DS2680 IO板卡和DS2671总线板卡的dSPACE SCALEXIO实时主机为核心搭建驾驶员输入在环的半实物在环,并针对高速双侧电机驱动履带车辆在雪地上以初速度为80 km/h进行紧急制动的工况,进行实时仿真和驾驶员在环试验. 仿真和试验结果表明：相对于常规履带车辆紧急制动控制方法,提出的策略能够更有效地将车辆滑移率保持在合理范围内,更好地利用地面附着力,并缩短了制动距离.     

双容液位系统的PI加前馈控制

针对双容液位系统,首先确定了其液位控制的串级控制方案,然后讨论了主副回路的常规PI控制、积分分离的PI控制.此基础上,为了能够适应参考输入信号的剧烈变化并及时提供相应的控制动作,研究了系统的PI加前馈控制.仿真实验结果表明,积分分离的PI加前馈控制方法控制效果良好.     

激光雷达测风建模与模拟

利用激光雷达测定风速是实现前馈控制的方法之一,但该方法会受设备的限制。因此,针对无设备研究激光雷达测风实现前馈控制的这一问题,提出了一种采用基于雷达坐标系和风坐标系变换方法模拟激光雷达测定风速的方法。首先,在Fast环境下利用TurbSim生成剖面风,然后在Matlab软件中进行模块搭建,最后联合仿真。仿真结果表明,该方法能较准确地模拟激光雷达测量风速的过程,可为装备激光雷达风速设备的控制系统研究提供仿真环境。