柴油机的模糊PID调速控制策略研究

研究了一种基于模糊PID算法的柴油机调速控制策略。提出了一种模糊控制改进算法,对电子调速器PID参数按调速系统过渡过程进行在线实时模糊自整定。Matlab/Simulink仿真结果表明,该系统超调量控制效果明显得到改善,动、静态控制效果要好于常规PID控制,具有控制灵活、响应速度快和适应性强等优点。     

基于遗传算法优化的模糊PID控制在粮食干燥中的应用

针对传统控制算法在粮食干燥机的控制系统中控制效果不理想的问题,本论文提出了一种遗传优化的模糊PID控制算法,实现了粮食干燥机的自动控制。该算法结合了模糊控制和PID控制的优点,并且利用遗传算法的全局优化能力和并行能力优化模糊PID控制器的量化因子及其PID参数的修正系数,实现了最优控制。以控制系统的动态性能指标与稳态性能指标作为综合评价指标,建立了包含控制系统的调节时间、超调量和稳态误差三项指标的目标函数,基于该目标函数,利用遗传算法进行了模糊PID控制器的参数优化,改进了常规PID控制、常规模糊PID控制器的控制效果。最后,在MATLAB中,进行了控制性能的仿真与比较,仿真结果表明:粮食干燥机采用基于遗传算法优化的模糊PID控制后,其控制性能优于无优化的模糊PID控制以及常规的PID控制。该算法可为粮食干燥的实际控制策略提供有效的参考。     

PSO算法在数控机床交流伺服系统PID参数优化中的应用

针对发展高精度数控机床的要求,在数控机床交流伺服控制系统中,本文提出了一种新的永磁同步电机控制策略,即利用粒子群算法对模糊控制器的三个比例因子参数Ka、Kb和Ku进行全局优化,充分发挥模糊控制器的鲁棒性.仿真结果表明,采用PSO算法进行PID参数优化的数控机床交流伺服系统的运动控制具有很强的鲁棒性和动态性能,是一种切实可行的控制方法.     

球形机器人姿态模糊PID控制研究

论文尝试研制一种大尺寸球形机器人姿态控制问题,其中利用模糊PID控制算法初步解决了球形机器人的平衡及运动控制的问题。论文在大尺寸球形机器人转弯运动分析基础上,提出通过控制球形机器人姿态来控制球形机器人转弯半径的方法,建立姿态调整的动力学模型,并进行仿真分析及其运动特性分析,并针对球形机器人的控制问题,提出了相应的控制策略。通过对动力学模型的传递函数进行控制分析,找到使系统达到满意的性能指标。根据实际控制中执行机构特点,提出了一种改进的PID控制模糊PID控制算法,并进行了试验研究。通过仿真与试验表明:模糊PID控制算法对球形机器人姿态调整控制有良好效果,使该算法在外界地形保持不变时能够较好的适应该地形,并实现控制要求。     

移相全桥变换器的模糊PID预测控制

为进一步提高移相全桥ZVS PWM变换器的动态性能,提出一种模糊PID预测控制策略.该文利用移相全桥ZVS PWM变换器源于BUCK变换器的事实,建立了移相全桥变换器的小信号模型.在变换器小信号模型的基础上提出模糊PID预测控制策略,采用MATLAB软件进行了控制策略的仿真验证.仿真结果表明,模糊PID预测控制策略极大地改善了控制系统的动态性能.这种控制策略具有控制算法简单和控制过程易于实现的优点,不失为一种实用的数字控制方法.     

挖掘机器人精细作业的综合轨迹控制策略研究

挖掘机在国民经济建设领域发挥着重要作用,挖掘机器人是一种对传统挖掘机经过机器人化改造后的智能装备。针对挖掘机控制系统非线性强、数学模型难以建立、精细作业轨迹精度要求高的问题,提出了一种基于变论域模糊PID控制与交叉耦合控制的综合轨迹控制策略。采用带死区补偿的变论域模糊PID控制进行单执行器跟踪控制,利用交叉耦合控制提高执行器末端轮廓精度。通过联合仿真模型对控制策略进行验证分析。仿真结果表明：对比PID、变论域模糊PID两种控制策略,所设计的控制策略在响应性和准确性方面均优于其他两种算法,验证了方法的有效性。     

直流无刷电机智能控制系统研究

阐述直流无刷电机工作原理,分析直流无刷电机的数学模型;介绍模糊控制理论与神经网络控制理论,提出模糊自适应PID控制策略;在MATLAB环境下,分别使用反电动势建模法建立直流无刷电机控制系统的模型,并对各个模型进行仿真分析。然后利用BP神经网络控制策略,模糊自适应PID控制策略改进速度控制器中的常规PID算法,进行仿真,并将所得结果进行对比。从对比结果可以得出模糊自适应PID控制策略更适合直流无刷电机的控制。     

基于修正因子模糊PID控制在升力鳍系统中的应用

应用基于量化因子和决策因子自修正的模糊PID控制算法来改进升力控制减摇鳍系统,并利用子模糊系统自动调整量化因子和决策因子,从而改善基本模糊控制器的稳态和动态性能.模糊控制算法与传统PID控制的有机结合,使升力鳍系统控制精度、鲁棒性以及自适应性得到显著改善.基于该算法的某型船舶仿真结果表明,该复合控制算法使升力鳍系统能够在各种海况下均具有良好的减摇效果.     

改进遗传优化的无刷直流电机模糊PID控制

在无刷直流电机控制过程中,将智能控制与PID控制相结合生成智能PID控制策略,现有控制策略或者要求对被控过程有全面的先验知识,或者要求参数优化的搜索空间连续可微,其应用受到了一定的限制,提出基于改进遗传优化算法的无刷直流电机模糊PID控制方法.详细阐述了遗传算法的相关原理,在遗传算法的基础上,针对该算法进行改进,将无刷直流电机控制对象进行编码,构建对应的适应性函数,针对适应性函数进行定标,阐述改进遗传优化算法的终止条件,完成无刷直流电机模糊PID控制.实验结果表明,利用改进算法进行无刷直流电机模糊PID控制,能够缩短阶跃响应时间,降低控制误差,缩短控制过程中的延迟时间,满足无刷直流电机控制在生产过程中的实际需求.     

基于S7-200的超临界萃取参数的模糊PID控制

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、可靠性高,被广泛应用于工业过程控制.在实际生产现场中,常规PID控制器参数对运行工况的适应性差.模糊控制与PID控制相比具有不依赖系统数学模型、调节速度快、鲁棒性好等优点,但稳态精度欠佳是模糊控制的一个弱点.将这两种控制策略结合起来,取长补短,形成了模糊PID复合控制方法.本文以软代硬,利用西门子公司的S7-200来实现超临界CO2萃取过程的模糊PID控制,提高了萃取过程的稳定性和萃取精度.     

减摇水舱试验台架系统PID控制算法的研究与实现

船舶减摇水舱试验台架是研究和设计减摇水舱的重要试验设备，准确模拟船舶在海浪中的运动是设计试验台架的关键。本系统用电液力矩伺服控制系统来模拟海浪力矩，采用PID算法进行控制，其仿真结果符合要求。     

Fuzzy collision avoidance system for ships

The paper discusses the problem of maritime traffic control. A model of the relative motion of two vessels is considered. An algorithm for the generation of alarms of various types in accordance with the verbal ship–ship danger level is considered. Navigation situations are separated into levels based on the ship’s maneuvering intensity and time to collision. A fuzzy decision-making system about the motion’s danger level that combines Mamdani and Sugeno fuzzy inference systems is proposed. The results of the numerical experiment that demonstrates the system’s operation under standard conditions and the results of the system’s field tests based on real ship traffic data in the waters adjacent to the port of Vladivostok are given.     

Study on a new and effective fuzzy PID ship autopilot

Ship autopilots are usually designed based on Proportional Differential (PD) and Proportional Integrate Differential (PID) controllers because of their simplicity, reliability, and ease of construction. However, their performance in various environmental conditions is not as good as desired. This disadvantage can be overcome by adjusting works or constructing adaptive controllers, although these methods are complex and not easy. This article presents a new method for constructing a ship autopilot based on the combination of fuzzy logic control (FLC) and linear control theory (PID control). The new ship autopilot has the advantages of both the PID and FLC control methodologies: ease of construction, and optimal control laws can be established based on ship master knowledge. Therefore, the new ship autopilot can be well adapted with parameter variations and strong environment effects. Simulation using MATLAB software for a ship with real parameters showed high effectiveness of the fuzzy PID autopilot in course-keeping and course-changing maneuvers in comparison with the ordinary PID ship autopilots.This work was presented, in part, at the 8th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 24–26, 2003     

船舶航向保持变论域模糊–最小二乘支持向量机复合控制

针对船舶航向运动具有强非线性,并受各种不确定随机干扰的作用,提出了基于最小二乘支持向量机与变论域模糊逻辑的船舶航向保持复合控制方案,该控制方案利用最小二乘支持向量机良好的非线性映射能力建立船舶操纵系统的逆动力学模型,引入协调控制因子,与变论域模糊控制复合形成控制闭环,提高控制系统的控制精度和鲁棒性.仿真结果表明,本文所设计的航向保持控制系统效果良好,对海情的变化具有较好的自适应能力.     

模糊遗传在Profibus网络型PID控制器的应用

针对电加热炉被控对象的大延迟、模型不确定性,着重研究和设计了一种基于Profibus-DP网络结构的新型PID控制器。提出一种在现场总线环境下基于模糊遗传自适应PID的算法设计。使Profibus-DP从站和复合模糊自适应PID算法相结合构成了网络型模糊遗传自适应PID控制器,以实现PID参数的快速在线自动调整功能。并用MATLAB进行仿真,同时通过三路电加热炉实验证明。该PROFIBUS现场总线通信系统中PID控制器工作稳定,控制效果显著,优于常规PID控制器。     

舰载机纵向自动着舰控制

对舰载机纵向着舰控制系统进了分析和研究,根据舰船甲板运动引起舰载机着舰点不断变化的问题,加入甲板运动补偿环节,并对补偿律进行了设计;对常规的纵向导引控制律进行了改进设计,引入模糊控制.仿真结果表明,引入甲板运动补偿环节,有效地减小了由于甲板运动造成的着舰误差,提高了着舰的安全性,模糊PID导引控制律比常规的PID导引控...     

基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统

在介绍船舶运动特性和分析船舶运动的基础上,建立船舶运动质点方程,研究基于模糊控制的船舶自动导航仿真系统。针对船舶偏航量的控制,设计位移模糊控制器和航向模糊控制器,对船舶在波浪中的运动进行数值仿真。船舶在各种不同外界条件下的运动状态数据,应用数据库技术,进行存储,作为后续数据分析来源。采用VC＋＋,在VS2005开发环境下使用GDI编程,实现可视化仿真。     

船舶航向操纵参数自整定模糊控制仿真

船舶航向操纵模糊控制是船舶航行的自动化的一项新的控制技术，船舶在海上航行，由于受到浪水流和气象等环境影响，受到的干扰相当复杂，船舶运动的数学模型在不同海域海情和吃水不同时，模型参数变化是时变的，非线性的，常规的ＰＩＤ自动舵不能好保持航向，模糊控制是基于熟练舵工的操舵经验，总结成语言表达的控制规则，根据模糊集合理论，利用航向偏差，航向变化率主输入量，应用模糊控制理论，确定舵角控制量，实现航向保持，它     

鳍-水舱综合减摇混沌系统控制方法研究

针对船舶减摇问题,对综合减摇系统动力学模型方程进行分析,可知该系统为混沌系统。利用相图与Lyapunov指数谱分析方法,验证该系统在特定条件下的混沌行为,通过选取合理受控参数,利用非线性反馈控制方法使系统的混沌行为得到有效控制。该方法使系统混沌动力学行为得到了改善,并保留了系统原有的动力学特性。将混沌搜索算法与蚁群算法相结合,实现对PID控制参数寻优,使混沌蚁群算法不仅具备较强全局优化能力,与此同时,系统的收敛速度得到提高,该控制系统的性能得到增强。