全自动液压伺服压力机控制系统的研制

本文针对某一型号砂轮压机的性能要求，对其电液伺服控制系统进行了设计。为使系统具有动态相应快、稳态精度高的特点，采用混合型模糊PID控制器。当系统的偏差较大时，采用模糊控制，加快系统的响应过程，当系统的偏差小于某一值时，在模糊控制的基础上加入积分控制保证系统的精度。实测结果表明，本文所采用的控制方式完全能够满足砂轮压机的要求。     

基于AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的采棉头液压系统设计

为解决采棉机采棉头液压马达由于负载不断变化引起的转速不稳定和不同步的问题,采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对采棉头液压系统进行了AMESim液压系统建模,在施加不断变化的负载情况下进行PID控制和模糊自整定PID控制仿真。结果表明:施加PID控制要比不施加任何控制的液压马达转速更加稳定,转速更加趋近于设定值;模糊自整定PID和PID控制都可以使液压马达转速趋近于设定值,但模糊自整定PID控制比PID的控制马达同步精度更高。     

单叶片吊具鲸鱼优化算法模糊PID控制研究

针对某单叶片吊具摆臂角度控制缸组同步控制精度较低的问题，提出了一种基于鲸鱼优化变论域模糊PID控制器。建立了单个液压缸的数学模型和双液压缸同步控制的模型，并针对模糊控制器利用鲸鱼优化算法对模糊基本论域伸缩因子表达式中的变量系数k₁与k₂优化处理，输出ΔK_P、ΔK_I、ΔK_D实时调节PID参数。通过对模糊PID控制、PID控制、鲸鱼优化算法模糊PID控制的仿真分析，验证了与PID控制和模糊PID控制相比，鲸鱼优化算法模糊PID的同步控制精度更高，同步误差消减的更快速且误差峰值较低；阶跃响应性能更优秀。     

混合动力汽车发动机在怠速状态下的控制

针对发动机进入怠速状态下时,存在超调过大和响应速度慢的问题,提出一种Runge-Kutta预测自适应PID算法来对油电混合动力汽车的发动机进行怠速跟踪控制。首先通过Runge-Kutta对系统状态进行预测计算,得出下一步的系统预测输出,再由设定值与预测输出值得出两者偏差信号,结合最优梯度下降法在线修正PID参数,使得系统实现事先调整进而快速进入发动机怠速状态的目的,这样也有利于降低整车燃油消耗。从最终的仿真结果来看,超调和响应时间都有了很大的改善,从而验证了该方法的有效性和可行性。     

空气弹簧高度振荡自适应模糊PID控制方法研究北大核心

以空气弹簧系统作为研究对象,运用热力学分析方法,在温度-压力2个方面建立高精度非线性空气弹簧气室模型。运用自适应模糊PID控制策略,以车身高度偏差e和偏差的变化率e作为系统的输入,通过MATLAB/Simulink在不同工况下分别对PID和自适应模糊PID控制系统进行仿真。结果表明:与PID控制相比较,采用自适应模糊PID控制策略的车辆性能较好;与无控制器相比,采用自适应模糊PID控制策略的车辆的高度误差均方根改善率最高可以达到21.7%,悬架系统可更加快速、准确地调节车身高度,减小高度控制过程中产生的振荡,提高乘坐的舒适性。     

自适应模糊PID控制器在精密成型系统温度控制中的应用

温度控制系统具有非线性、大惯性、时变性等特点,常规PID控制和常规模糊控制还不能使精密成型系统温度控制效果理想。笔者设计了一种自适应模糊PID控制器,该控制器在大偏差范围内采用模糊推理控制,根据偏差和偏差变化的需要实时调整PID参数,小偏差范围采用PID精确输出。仿真表明,这种自适应模糊PID控制器既具有模糊控制灵活、响应快、适应性强等优点,又具有PID控制精度高的特点。它改善了精密成型系统温度的控制效果。     

基于PID模糊控制策略的焊接热模拟温度控制优化

焊接热模拟温度控制系统具有纯滞后、高响应、调整时间短、加热速率高等特点,常规的PID控制很难满足其对于精度的要求,为此开发出了一款采用模糊自适应PID策略自动调整PID参数的软件,借助于模糊集合理论,根据偏差和偏差率在线自整定参数,改善了静态精度和动态响应速度,效果明显优于常规PID控制模式。     

基于偏差组合专家PID的过渡包内压力智能控制

针对超薄非晶合金生产过程中过渡包内压力波动较大时会引起超薄非晶合金厚度不均匀且过渡包内压力受多种因素影响，常规PID控制效果不佳的问题，提出一种基于偏差组合专家PID的控制策略。分析过渡包内压力影响因素，提出一种自适应粒子群算法，用于优化BP神经网络的权值和阈值，构建过渡包内压力预测模型，得到过渡包内压力预测值，计算预测偏差；由设定值和测量值得到压力测量偏差，并将预测偏差和测量偏差通过权重因子进行组合；最后采用偏差组合后的专家控制器，在线调整PID系数，实现基于偏差组合专家PID的过渡包内压力控制。以某钢厂实际生产数据进行研究，结果表明：提出的控制方法上升时间小于30 s，超调量小于1%，稳态误差小于0.05 kPa，且可以稳定地跟踪过渡包内压力设定曲线，跟踪误差小于0.05 kPa，满足现场生产要求。与其他算法相比，该方法的控制效果更好，可用于超薄非晶合金生产过程中过渡包内压力控制。     

高速热气流试验系统燃油流量控制实验研究

介绍了高速热气流试验系统的供油原理,针对燃油供给系统存在的纯滞后、多扰动、参数时变等问题,分别采用模糊PID预测(LevFuzzyPID)和滑膜预测(SDMC)两种控制策略对燃油流量的精确控制进行实验研究。实验结果表明:在燃油流量控制性能方面,设计的模糊PID预测算法和滑膜预测算法最好,动态矩阵算法(DMC)次之,FuzzyPID算法再次之,PID控制效果最差。     

主动防翻装置控制系统设计

针对主动防翻装置液压回路和控制参量特点,设计了基于模糊PID算法的液压控制系统。并应用Simulink对常规PID算法和模糊PID算法进行仿真,通过对比发现采用模糊PID算法时,控制系统的调节时间缩短了0．025s、最大超调量减小了17．9％,表明模糊PID控制算法在此系统中具有更好的适应性,满足主动防翻装置的整体性能要求,为进一步控制系统的硬件设计提供了依据。     

基于并联机构的船舶运动模拟控制器设计与仿真

基于Stewart并联机构设计六自由度船舶运动模拟器,推导模拟器在给定运动位姿下驱动支链伸缩量的逆解算法。以垂荡-纵摇耦合运动为例,联合MATLAB/Simulink和SimMechanics构建运动模拟器仿真模型,并建立基于PID控制算法的驱动模型。为有效提高模拟器运动精度,基于模糊PID控制算法,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,设计相应的模糊控制器。结果表明：对波浪运动模拟器实施模糊PID控制后,计算得到的驱动支链伸缩位移误差能较快达到稳定值,稳定后误差明显比经典PID控制算法低。     

搅拌摩擦焊主轴力控制液压伺服仿真与分析

搅拌摩擦焊接技术是一种新型固相焊接技术,由于其独特的技术优势正被广泛地应用于铝合金等轻质合金板的焊接中。分析了基于液压伺服技术的搅拌摩擦焊接主轴力控制系统,推导得出主轴液压伺服系统的力控制数学模型,在MATLAB软件的Simu LINK模块中搭建控制模型,分别利用模糊PID和普通PID控制理论对控制模型进行仿真。分析仿真结果发现:模糊PID和普通PID控制方法虽然都能实现对主轴液压系统的力控制,但模糊PID控制不论是在响应时间、控制精度还是抗干扰能力方面都优于普通PID控制,并且通过实验验证了模糊PID控制的可行性。     

CO2焊接过程熔滴过渡频率的Fuzzy/PID控制

在单片机控制ＩＧＢＴ逆变电源的基础上,建立ＣＯ２焊接过程熔滴过渡频率的Ｆｕｚｚｙ／ＰＩＤ控制系统,并对其系统结构、控制原理和控制算法进行了描述。本系统通过调节波形参数从而改变燃弧时间来控制熔滴守渡的频率,当熔滴过渡频率的误差较大时,采用Ｆｕｚｚｙ控制方法,而在误差较小时采用控制方法。本系统还在Ｆｕｚｚｙ控制过程中引入了控制参数自学习功能,保证了不同焊接规范时控制系统的动态响应和静态精度。焊接试验表     

锻造机双缸液压同步控制系统建模及仿真

为了提高锻造机双缸液压同步控制的精度,以便保证锻造成形的质量,简化锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统模型,推导同步控制系统模型,得到控制目标方程。使用单神经元PID控制算法和交叉耦合算法作为锻造机双缸液压同步控制算法,通过仿真,分别得到并对比了使用常规模糊PID控制算法与模糊-单神经元PID控制算法作用下的锻造机左右液压缸的位置跟踪误差、相对同步控制误差以及液压缸的速度和压力跟踪误差。结果表明,相比于常规模糊PID控制算法,模糊-单神经元PID控制算法下的系统能够更快速地收敛,说明模糊-单神经元PID控制算法使得锻造机双缸液压同步电液伺服控制系统具有更强的鲁棒性。实验结果与仿真结果的变化规律一致,两者之间的误差小于10%,验证了提出的锻造机双缸液压同步控制方法的可行性。     

基于遗传算法迭代学习的偏心轴廓形误差补偿研究

为了提高偏心轴类零件轮廓加工精度,引入遗传算法和迭代学习PID控制算法,利用遗传算法对偏心轴磨床不同转速下的X-C轴PID参数进行整定,再通过迭代学习PID控制方法对X-C轴进行迭代学习控制,减小偏心轴磨床X-C轴的跟踪误差,通过MATLAB的Simulink仿真工具建立偏心轴磨削迭代学习PID控制仿真程序,进行仿真实验。实验表明基于遗传算法的PID迭代学习控制比普通PID控制更能够有效控制X-C轴跟踪误差,提高偏心轴轮廓加工精度。     

Investigation of optimal control system for arc spraying

0Introduction Withthedevelopmentofarcsprayingtechnology,e quipmentswithhighcontrolaccuracy,betterstabilityand strongeradaptationhavebecomebasicrequirementofcus tomers.Analogcontrolequipmentforarcsprayingwill graduallybereplacedbydigital regulationequipm…     

基于组合控制的电液执行机构气门阀运动误差控制仿真研究

当前,发动机气门阀回程着落时不稳定,导致其跳动幅度较大。针对此问题,设计电液执行机构控制系统,并对气门阀运动位移和速度进行仿真验证。建立电液气门阀驱动平面简图,分析液压执行机构驱动方式。给出3种不同状态下伺服阀阀芯位置变化过程,从而得到气门阀液压驱动变化表达式。分析神经网络PID控制系统和跟踪微分器过滤原理,设计组合控制系统。为了验证不同干扰条件下气门阀运动位移和速度产生的误差,通过MATLAB软件对其进行仿真验证。仿真结果表明：在受到相同外界干扰条件下,采取传统PID控制系统,气门阀运动位移和速度的最大误差偏大,误差跳动幅度偏大;采用组合控制系统,气门阀运动位移和速度的最大误差偏小,误差跳动幅度偏小。采取组合控制系统,系统能够抑制外界的干扰,气门阀回程着陆时相对稳定,从而降低气门阀位移和速度的输出误差。     

龙门移动式数控机床磁悬浮系统的同步控制

文章提出了采用磁悬浮技术来消除龙门移动式数控机床中移动部件与静止导轨之间存在的摩擦。针对外界扰动引起的横梁两端悬浮高度不一致性问题进行研究,采用模糊自整定PID控制策略来抑制横梁的扭斜现象。这种控制方案将两磁悬浮系统的位置偏差信号作为模糊自整定PID控制器的输入,通过反馈补偿控制,实现横梁两端的同步悬浮。仿真结果表明,此控制方案抗干扰性能强,动态过程同步误差小,从而能够较好地满足被控对象对高精度的要求。     

Fuzzy-PID在反重力铸造液面加压控制系统中的应用

由于反重力铸造过程的时滞性、不确定性、复杂性,难以建立精确的数学模型。因此采用不依赖于数学模型的PID控制算法,而传统PID存在动态性能差、稳定恢复时间长、容易出现超调的缺点。为了实现对复杂系统的精确控制,引入Fuzzy控制,将二者结合起来,设计了Fuzzy-PID混合控制算法。该控制算法继承了PID控制无静差、静态性能好的特点,同时又兼有Fuzzy控制适应能力强,动态性能好的优势。实践证明,该控制算法对参数变化适应性好,抗干扰能力强,适合应用在反重力铸造液面加压控制系统中,并取得了良好的控制效果。