基于模糊PID控制的直流电机同步控制系统

为了更好地解决过程自动化领域多电机同步控制问题,以直流电机同步控制为研究对象,根据直流电机参数建立了控制系统数学模型,分析了采用传统PID方式控制电机同步系统而存在的问题,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出了模糊PID控制器。数值仿真及实验结果表明,该方案鲁棒性优良,响应快速,动态过程中同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。所开发的模糊PID控制软硬件系统在相应的实验平台上获得了较好的控制效果。     

变摩擦负载下双电机同步控制系统设计与实验

针对双电机同步控制系统实际运行中存在摩擦负载作用的问题,建立了双电机同步控制系统的数学模型和Stribeck摩擦模型。在分析同步控制的各种控制方式和控制算法优缺点的基础上,利用模糊PID控制的优点,提出在偏差耦合控制方式下采用模糊PID控制算法对偏差进行调节的双电机同步控制方案,并与采用常规PID算法的控制方案进行比较。仿真和实验结果表明,采用模糊PID控制算法的偏差耦合同步控制系统具有较好的抗干扰性和同步控制精度,优于常规PID控制系统的性能。     

模糊PID技术在架车机举升单元同步控制中的应用

针对架车机举升单元同步控制中存在的强耦合、非线性、时变性等特点,结合传统PID控制和模糊控制的优点,将模糊PID控制技术应用于架车机举升单元的同步控制中,并重点研究了采用模糊PID控制实现架车机举升单元同步运行的具体设计方法。在Simulink环境中对架车机举升单元同步控制系统进行仿真,结果表明:相对于传统PID控制,模糊PID控制具有响应速度快、随动性好、超调量小、稳态性能好等优点。     

基于粒子群模糊PID控制的风机盘车液压缸同步控制系统

某新型液压式风机盘车驱动缸组同步控制精度较低,为了解决这一问题,对缸组在负载力扰动作用下的同步控制策略进行了研究,提出了一种基于粒子群模糊PID控制器。首先,建立了单个驱动缸的数学模型和缸组的同步控制系统模型;其次,采用粒子群算法对模糊控制器的量化因子K_e、K_ec和比例因子K_u进行了迭代优化处理,并对PID控制器的3个控制参数进行了整定;然后,将两只液压缸输出位移的差值作为反馈信号,并引入误差补偿器,形成了状态差值反馈;最后,在阶跃激励信号和恒定负载扰动信号共同作用下,应用Simulink对驱动缸组的同步控制进行了仿真,并将其结果与传统PID控制器和模糊PID控制器的控制效果进行了对比分析。研究结果表明：相较于传统PID控制器与模糊PID控制器,在粒子群模糊复合PID控制下,同步系统运行稳定,无超调现象,仅存在微弱振荡;同时,系统的调节时间短,在阶跃形式扰动力影响下同步精度高,驱动缸组能够精确运动,具有很强的自适应能力。     

基于复合式同步控制策略和模糊PID控制算法的振动打桩机的智能控制器研究

将同步控制思想应用在振动打桩机中,实现在线无级调频调矩,从而提高打桩效率。针对电液伺服系统存在的非线性、时变性以及模型不确定性等特点,利用单片机的计算优势,融合复合式同步控制策略和模糊控制理论,构成一种智能型模糊PID参数同步控制系统。实验结果表明:模糊PID控制器可以改善系统的动态特性,控制效果明显优于常规PID控制器。     

基于模糊自适应PID技术的励磁控制器研究

现代电力系统处于高速发展阶段,对于电力系统的动态、静态稳定性有了越来越高的要求,传统的PID控制器已经难以满足现代电力系统的要求.研究了一种模糊推理和PID相结合的参数自适应控制方法,分析了同步发电机励磁控制系统的数学模型和模糊PID励磁控制的推理方法,并用simulink对传统PID控制和模糊PID控制进行了仿真研究.研究分析表明模糊自适应PID励磁控制器具有较好的控制效果和很强的鲁棒性.     

连续墙液压抓斗起重机双主卷扬的同步控制研究

阐述了连续墙液压抓斗起重机双主卷扬液压系统的工作原理,并基于自适应模糊PID控制原理,采用主从同步控制方式,对连续墙液压抓斗起重机双主卷扬进行同步控制。通过对现场试验数据的分析表明,与常规PID控制相比,自适应模糊PID控制具有更好的控制性能,其同步控制精度可达到±0．3°,能很好地满足连续墙液压抓斗起重机同步作业的要求。     

Smith预估模糊PID控制算法及其在粉末定量称重中的应用

针对上海科源电子科技有限公司研发的定量称重系统（由高精度抖粉装置与万分之一天平组成）,在工作中因粉末密度、粉末流动性、颗粒大小、湿度、天平延时等因素造成的非线性和滞后等问题,采用Smith预估模糊PID控制器优化控制方法。首先通过理论分析,得出系统的传递函数,再构建Smith预估的模糊PID控制器,以适应系统的非线性、滞后等特性,最后将此算法代入MATLAB进行仿真并于实际系统中进行1 g定量抖粉实验。Smith预估模糊PID控制算法和传统PID算法的标准差分别为0.0020和0.0042,表明Smith预估模糊PID控制算法在实际环境中稳定性更好,能有效减小系统的称重误差。     

基于模糊自整定PID方法的滞后系统的控制研究

本文针对电阻炉这个特定的对象,选择了常规PID控制、加入Smith补偿的PID控制和模糊自整定PID控制三种控制方案,用MATLAB的SIMULINK仿真工具软件分别对其进行仿真比较,从而选出合乎要求的解决方案,提出一种比较完善的模糊PID控制器参数自整定算法。在利用MATLAB仿真工具对模糊自整定PID控制器的性能作了研究之后,仿真结果表明,明显优于传统PID控制,具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点,能够达到预期的控制效果。     

热轧恒压供水系统智能Smith预估多模控制策略研究

针对热轧恒压供水系统的非线性和时滞性特点,提出了一种智能Smith预估多模控制策略。当供水压力差绝对值大于等于设定值的20%时采用了PD控制,在设定值的10%到20%范围内采用PID控制,小于设定值的10%时采用了模糊自适应PID控制,通过模糊规则在线调整PID控制器的三个参数,并引入Smith预估器对供水系统的纯滞后现象进行补偿。基于推导出的典型恒压供水模型,利用MATLAB软件对常规Smith-PID、Smith-模糊PID、智能Smith预估多模控制器进行仿真分析。仿真结果及现场应用表明:相比常规的PID-Smith和Smith-模糊PID控制器,智能Smith预估多模控制器具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。     

Precision design and control of a flexure-based roll-to-roll printing system

This paper presents the design, characterization, and control of a flexure-based roll-to-roll (R2R) printing system that achieves nanometer level precision and repeatability. The R2R system includes an unwinding/rewinding module, a web guide mechanism, and a core positioning stage consisting of two monolithic compliant X–Y stages that control the position/force of the print roller. During the printing process, capacitance probes, eddy current sensors and load cells are used to monitor the displacements of the flexure stage and contact force in real time. Control strategies, including decoupling, PID, and cascade control, have been implemented to decouple the cross-axis and cross-stage motion coupling effect and improve the overall precision and dynamic performance. In actual printing processes, the contact force and roller position can be uniformly controlled within ±0.05 N and ±200 nm respectively across a 4 in. wide PET web. To demonstrate the performance, a positive microcontact printing (MCP) process is adapted to the R2R system, printing various fine metal patterns, e.g., optical gratings and electrodes, in a continuous fashion.     

板坯连铸喷印机控制系统定位精度分析

为实现板坯产品标识工作的自动化,对板坯连铸车间板坯连铸喷印机的工作原理以及X-Y二维伺服运动控制系统的结构进行了分析,探讨了该运动控制系统定位精度的分析方法。分析结果表明,该套系统定位准确,精度能够达到±2mm,满足了板坯标识的工艺要求。现场设备运行情况也表明,该运动控制系统设计典型、响应快速,极大地提高了生产效率。     

基于带弹性滑动率在线辨识的印铁烘房同步控制

设计了采用普通V带传动的印铁烘房同步控制系统,介绍了同步控制算法,分析了带弹性滑动率变化原因并给出了在线计算公式,指出了变频器驱动特性对辨识结果的影响,并采取了修正措施。试验结果表明,算法满足控制精度和平稳性的要求。     

基于汽车动力学与加速度传感信息的纵向坡度实时识别算法

纵向坡度信息是汽车底盘及传动电控系统中的常用参量,其识别精确度及平滑度直接影响控制策略实施的准确性及驾乘舒适性,然而纵向坡度识别的难点在于:车辆高频动态特性及行驶工况复杂性直接影响加速度传感器的信号质量,由此也降低了直接使用该信息估算坡度值的精确度,而基于复杂非线性模型的观测方法则难以实时运算。同时一种识别方法若要扩展应用到多个电控系统中,也要求尽可能采用基本相同的变量作为输入。采用加速度坡度法与汽车动力学坡度法相融合的方式,根据其各自高精确度范围,先计算置信因子,得出坡度原始值,再利用广义迟滞滤波方法进行平滑处理,得到精确、平稳的坡度值。通过实车试验,验证了坡度识别算法的有效性。该方法具有运算量小、成本低、易实现的特点,可应用在多种实时电控系统中。     

基于WebAccess的精密球研磨网络控制系统设计

针对精密球研磨控制中存在的上研磨盘压力控制实时性、精度要求高,下研磨盘速度协调控制较难同步,及精密球生产过程中存在的网络远程控制等问题和要求,采用模糊控制算法实现上研磨盘压力控制,通过MODBUS总线方式实施下研磨盘内外转速的协调控制,选用基于B/S网络结构的组态软件WebAccess进行有效的网络远程控制.实际运行证明,系统性能稳定,控制效率和精度得到了显著提高,达到了用户要求.     

六轴联动电火花加工数控系统的研究

为了解决六轴联动电火花加工数控系统软硬件的设计难题，以可编程多轴控制器为运动控制器，提出了基于开放式体系结构进行六轴联动电火花加工数控系统的硬件体系结构。为了提高软件系统中与加工过程密切相关的实时任务的实时性能，基于实时Linux操作系统，实现了数控系统软件中的运动控制任务和放电状态检测任务等实时性要求较强的任务。此外，还进行了Linux平台上可编程多轴控制器的设备驱动程序、数控代码解释模块、图形用户界面和工艺数据库的设计。该系统能很好地解决六轴联动电火花机床运动控制精度要求较高、需要控制的轴数较多等设计难点。     

基于光电检测技术的圆盘切刀实时角度调整系统设计

圆盘切刀广泛应用于造纸、印刷以及软包装等领域,具有刃口坚韧、使用寿命长、分切效率较高等优点。然而为了满足现代分切技术中的高精度、高分切端面质量要求,实时调整圆盘切刀与切材的相对角度是一种非常有效的手段。研究设计出一套高精度的角度实时调整系统,基于光电检测原理,设计出圆盘角度检测系统作为整个系统的传感机构;控制原理由PLC控制与伺服电机控制相结合,并且采用闭环控制,具有精度高、灵敏性好以及可靠性高等优点。设计的角度实时闭环调整系统在新望XW-221C全自动分条机上得到应用,在全速生产时,调节精度精度可达±2×10-2rad,实际生产效果达到了预期希望,对其他分切技术也具有较大的借鉴价值。     

基于运动控制卡的多工位数控冲床控制系统的研究与应用

提出了一种基于工控机和运动控制卡的多工位数控冲压机床控制系统的设计方案。工控机作为上位机负责控制系统的非实时任务管理,而运动控制卡则用来负责完成运动控制中的实时任务。利用VC＋＋6．0为开发工具,开发出多工位冲床的数控系统,不仅能满足零件加工的高精度要求,还实现了产品的数控自动编程功能。     

用VC++6.0开发基于PC机的ZMS测控系统设计

文章介绍了一个ZMS综合模拟刹车试验台的测控系统。利用基于VC++编制的程序通过计算机和电路系统来控制试验机,实现对试验台的实时监控和试验数据的实时处理。使它成为一个自动化程度高、效率高、精度高的实验系统。     

无轴传动凹版印刷机的相邻偏差耦合同步控制

针对无轴传动凹版印刷机的同步协调控制,考虑印刷基体张力恒定和套印准确的要求,基于相邻偏差耦合思想提出了一种能同时满足凹版印刷机无轴传动系统完全同步和比例同步特点的控制结构。针对无轴传动系统动力驱动部件非线性、强耦合的特点,设计了2阶自抗扰控制器以实现收放卷牵引单元与印刷色组单元高精度的跟踪控制和扰动补偿。构建了无轴传动凹版印刷机同步控制策略的仿真模型,仿真结果表明,提出的同步控制结构具有较高的同步控制精度和稳定性,设计的自抗扰控制器具有较好的速度跟踪性能和抗扰能力。