变论域模糊自整定PID控制在主汽温系统中的应用研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性，采用常规PID串级控制方法难以获得满意的控制效果。通过引入变论域模糊控制原理来整定PID参数，从而实现了变论域模糊自整定PID控制。它充分综合了变论域模糊控制、PID控制的优点。通过对锅炉过热蒸汽温度控制系统的仿真研究表明，变论域模糊自整定PID串级控制的控制效果优于常规的PID串级控制，能适应对象参数的变化，具有较强的鲁棒性和自适应能力，控制品质好。     

造纸机速度链的变论域模糊PID控制

为更好地克服造纸机速度链控制系统的非线性、时变及强耦合给控制带来的影响,在一般模糊控制和模糊PID控制基础上,研究了基于变论域的模糊PID控制原理。采用伸缩因子的概念,提出了变论域的改进模糊控制算法,使模糊控制规则可通过论域的压缩或膨胀派生出任意多条。仿真试验表明,该算法使控制系统具有较一般模糊控制和常规模糊PID控制更高的稳态控制精度和良好的动态品质,验证了该设计的有效性和一定的实用价值。     

基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制器在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温大滞后和大惯性等难以建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器。通过模糊推理对PID的参数在线调整,加入了变论域思想对控制系统进行改进,最后将粒子群优化算法应用于变论域模糊控制器中,对量化因子及PID的三个参数Kp、Ki和Kd进行优化。将模糊PID控制器应用于过热汽温度控制系统进行仿真。仿真结果表明:采用基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,具有明显的优越性。     

双无刷直流电机同步系统的仿真研究

针对双无刷直流电机同步控制系统运行中由于负载扰动造成同步性能差的问题,建立了无刷直流电机和同步控制系统的数学模型,在比较各种同步控制控制方式和控制算法的基础上,提出了在偏差耦合控制方式下采用变论域自适应模糊PID控制算法对偏差进行补偿调节的双无刷直流电机改进控制方案,并与采用常规PID和模糊PID算法的方案进行了比较。通过仿真结果和结论分析,表明采用变论域自适应模糊PID控制算法的偏差耦合控制系统可提高同步精度,优于采用常规PID和模糊PID算法的系统。     

基于变论域模糊控制的无刷直流电机转速问题

无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量、强耦合、非线性、时变的复杂控制系统。由于其采用传统的PID控制时很难满足需要,所以针对BLDCM精确调速的控制问题,在基于传统PID控制上引入模糊控制设计了模糊PID控制,并在此基础上应用变论域的方法,设计了变论域模糊PID控制器。以BLDCM为模型,通过MATLAB建立其仿真模型。仿真和试验结果表明,采用变论域模糊PID控制的BLDCM与传统控制的BLDCM相比,具有响应速度快、超调小、控制精度高等优点。     

电子轴凹印系统的变论域模糊PID控制研究

针对电子轴凹印系统中各电机之间的同步控制问题,提出了一种变论域模糊PID控制算法。通过分析印刷过程中多电机同步的特点,将变论域思想与模糊PID控制相结合,设计了变论域模糊PID控制器。在Matlab/Simulink环境下对模糊PID控制和变论域模糊PID控制进行了仿真对比,并且搭建运动控制平台进行物理实验。结果表明,相比于模糊PID控制,变论域模糊PID控制响应速度快、抗干扰能力强,适用于多电机之间的同步协调控制。     

基于FUZZY-PID的主汽温控制

采用全论域范围内带自调整因子的模糊控制器与PI控制器相结合的复合控制方案建立过热器减温控制系统 ,编程建立相关功能模块化结构形式的模糊控制算法 ,通过组态实现了控制系统功能。动态仿真试验结果表明 ,该系统和常规PID串级控制系统相比 ,对外扰的适应性大大加强 ,控制品质得到明显改善。     

基于STM32的X型六旋翼飞行器的设计

针对四旋翼飞行器飞行姿态易受外界环境因素干扰、负载能力有限、故障冗余度低等问题,以提高飞行姿态稳定性、增加飞行器负载能力、提升飞行过程中对故障的冗余度为目的,在保证旋翼飞行器优点的同时,设计了一种基于STM32系列微控制器的X型六旋翼无人机。采用陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器来实时获取飞行器当前姿态信息,使用模块化思想对整个飞行控制系统进行整体设计,并采用基于四元数的互补滤波算法和串级PID控制算法来实现飞行器当前姿态解算与控制输出。     

变论域自适应模糊PID控制器设计

针对一类大时滞、时变系统，提出一种基于变论域模糊控制理论及模糊PID控制原理的变论域自适应模糊PID控制方法。该方法结合了常规模糊PID控制器和变论域模糊控制器各自的优点，通过论域调整改善模糊PID控制器参数调整精度和范围，具有良好的自适应能力和鲁棒性能。仿真结果验证了该方法的优越性。     

基于变论域模糊PID控制的BLDCM仿真分析

采用传统的PID控制方法,无刷直流电机(BLDCM)易受负载扰动、电机参量突变等不确定因素的影响,调速效果较差。研究了一种基于S函数的变论域模糊PID控制方案,应用于BLDCM速度环中,通过Simulink建立BLDCM速度、电流双闭环控制系统。仿真结果表明,变论域模糊PID控制方案在调速方面具有响应速度快、超调小、抗干扰能力强的特点,各项指标优于普通PID控制、模糊PID控制方案。     

永磁同步电机伺服系统串级PID矢量控制研究

为实现对永磁同步电机伺服系统的控制,分析基于转子磁链定向矢量控制的伺服电机,建立串级PID控制的伺服系统解耦动态数学模型.依据控制系统工程设计法设计出电流环、速度环、位置环后,研究速度环相对于电流环和位置环的配置对伺服系统性能的影响;进而设计出满足指标要求的伺服控制系统.结果表明:在永磁同步电机伺服系统的串级PID矢量...     

基于论域自调整的模糊PID开关磁阻电机控制系统研究

针对开关磁阻电机系统较强的非线性,提出了一种基于论域自调整技术的模糊PID控制方法.根据论域自调整理论,设计了论域自调整模糊PID控制器;搭建了开关磁阻电机和论域自调整模糊PID控制器的Matlab仿真模型;通过仿真将开关磁阻电机在传统PID控制和论域自调整模糊PID控制条件下的运行状况进行了对比.仿真分析表明,论域自调整模糊PID控制方法比传统PID控制方法响应速度更快,控制精度更高,抗干扰能力更强.     

基于Dahlin-Smith预估补偿的常压加热炉温度控制系统

针对含有纯滞后的常压加热炉温度串级控制系统,按照Dahlin算法将副回路设计为一阶加纯滞后环节,提出了带Dahlin-Smith预估补偿的前馈串级控制方案。前馈补偿可有效消除主回路中进料干扰的影响,副回路引入Dahlin-Smith预估器将纯滞后移出副环,主回路再次引入smith预估克服了副回路移到主环的纯滞后的影响。仿真表明该方案比一般的Smith加串级PID控制具有更好的鲁棒性。     

串级系统智能模糊PID控制器设计

在串级控制系统的基础上 ,主调节器采用智能模糊 PID控制算法 ,副调节器采用常规 PID算法。将数字 PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对 PID的参数进行在线调节。仿真试验表明 ,该控制器可有效的提高系统控制品质     

基于变论域模糊PID控制的逐脉冲算法逆变技术研究

针对单相逆变器传统双闭环算法负载适应能力不强,电压波动率较大等问题,提出了一种基于变论域模糊PID控制的逐脉冲算法的控制策略,该算法将传统幅值反馈压缩至足够小的一个区间进行,与传统整周期有效值给定的方式相比,其给定值为各个小区间所对应的有效值,即区间有效值,反馈值为采样点的离散有效值,并采用变论域模糊PID控制提高参数鲁棒性和控制精度,理论研究表明其可兼顾幅值和瞬时值反馈的优点,提高逆变装置性能,降低环路参数设计难度。为验证该算法的正确性,搭建一台3kW试验样机,实验结果表明了该控制方法的有效性。     

变论域模糊PID在无头轧制模拟实验台上的研究

无头轧制技术作为目前轧钢业最为先进的加工方法,对未来我国轧钢业的发展有深远意义。无头轧制系统是强扰动作用下的高阶、非线性、强耦合、时变的机电控制系统,要求后一根钢坯能够快速、准确、稳定地追上前一根钢坯。针对传统PID控制器响应速度慢、稳定性差和常规模糊PID论域不变调节能力差的缺点,将变论域与常规模糊PID结合提出变论域自适应模糊PID控制器,其变论域能够提高模糊推理的精度,模糊控制能够实现PID参数的在线整定。通过仿真和实验表明,其响应速度、稳态精度和抗干扰能力优于传统PID和常规模糊PID,具有一定的推广价值。     

基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。     

基于FPGA的无人机电机控制方法研究与实现

为了研究无人机电机控制方法,提高无人机动态性能,本文基于FPGA控制芯片提出了一种无人机电机控制系统设计方案。本文将模糊PID控制理论与卡尔曼滤波算法相结合,通过对响应速度、精度进行调整优化,设计了以FPGA为主控芯片的电机控制系统,从而使无人机的动态特性得以改善。经过软件仿真实验,该种控制方案与单纯使用传统PID或是自适应PID相比较,其速度与精度都有明显提高,并可以有效的抑制干扰噪声。通过电机测试实验表明,该系统对速度变化时电机产生的抖动与噪声也有较好的抑制作用。     

四旋翼飞行器双环姿态稳定算法研究

针对四旋翼飞行器飞行姿态解算与控制,对飞行器的姿态进行了融合解算,并对解算所得到的姿态联合双闭环控制系统对飞行器进行了精准的控制,根据四旋翼飞行器的物理建模特性对飞行器姿态进行了详细分析,通过MEMS器件与嵌入式微控制器构建了飞行器原始数据获取与运算的硬件平台。区别于现有的模糊PID控制、经典PID控制等控制算法,本文设计了双闭环的四旋翼飞行器控制系统,这极大精简了其运算量,并在此基础上本文又增加了对原始数据的融合滤波处理,进而使得四旋翼飞行器的飞行姿态控制精度更高,抗扰动能力更强。     

四旋翼载重无人机双闭环轨迹跟踪控制

针对在常规滑模和PID控制下的四旋翼载重无人机在无人机飞行运动及负载变化时难以实现精准轨迹跟踪的问题,提出一种基于自适应非奇异终端滑模与改进的自抗扰控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制方法。外环的位置控制系统采用自适应非奇异终端滑模控制算法,外环系统状态能在有限时间内迅速达到收敛平衡状态,增强了系统的鲁棒性;内环的姿态控制系统采用改进的自抗扰控制算法,设计一个新的非线性状态误差反馈函数,相比原来的状态误差反馈函数更平滑,较好地减小了误差反馈控制的抖振影响,闭环系统更加稳定。仿真结果证明,所设计的控制系统能精准快捷地实现了四旋翼载重无人机的轨迹跟踪控制。