基于模糊PID的伺服压力机位置控制系统

伺服压力机是目前成形装备发展的一个新方向.为了提高其位置控制的响应特性,针对其非线性、时变性、滞后性,提出了基于模糊算法和PID算法的模糊PID控制器,在C++ Builder中开发模糊PID控制器以实现PID参数的在线修正.阶跃响应和正弦跟随的实验结果表明,所设计的模糊PID控制器能够有效的提高响应速度、降低超调量和稳态误差,并且具有较强的抗干扰能力.模糊PID控制器拥有比传统PID控制器更好的控制效果,可以有效的提高伺服压力机位置控制性能.     

模糊PID在智能调节阀控制系统中的应用

为了优化智能调节阀控制系统的控制性能,对其控制算法进行深入研究。针对阀控缸气动系统时变、非线性的特性,利用模糊控制调整PID的参数。同时为了实现模糊PID的仿真验证,利用AMESim物理图形建模软件进行了被控对象的建模处理。通过分析特定情况下被控对象特性,求出符合特定情况下的某种传递函数,再应用MATLAB中的Signal Constraint模块对常规PID参数进行优化,获取了符合控制系统的PID 3个初始值。最后联合MATLAB和AMESim实现了对模糊PID控制算法的仿真分析,结果表明:智能模糊PID控制算法响应速度快、超调小、调节精度高、抗干扰能力强、稳态性能好,其调控性能明显优于常规PID控制,特别适用于具备时变、非线性等特性的控制系统。     

模糊自适应PID在转台位置控制中的应用

建立了驱动器-电机-减速器和转台的数学模型及MATLAB/SIMULINK仿真模型.设计了模糊自适应PID控制器,通过MATLAB模糊工具箱实现了模糊PID控制系统的仿真.仿真结果表明:利用模糊自适应PID控制转台位置伺服系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点.     

基于变论域自适应模糊PID的压铸机压射速度控制研究

压铸机控制系统是一个非线性、大滞后的复杂系统,传统的压射速度控制算法难以保障精密铸件的压铸品质。对压铸机速度控制系统进行数学建模分析,将变论域与自适应模糊PID技术结合起来,设计了变论域自适应模糊PID控制算法,结果表明,该算法能精确有效地控制电液伺服阀,压射速度动态响应平稳无超调,响应快以及鲁棒性好。     

磁力轴承模糊PID控制算法的研究

传统的PID控制器在工业现场得到了广泛的应用,但对于一个比较复杂的磁力轴承控制系统,由于外部条件的变化而使固定参数的PID控制器较难达到理想的控制效果。因此,笔者设计了模糊PID控制算法,其特点是根据现场输入信号的变化,调整相应的控制参数,以达到良好的控制效果。本文通过MATLAB中的SIMULINK插件对模糊控制器和传统PID控制器进行仿真、对比,仿真结果证明了模糊PID控制器的优越性。     

自整定模糊PID控制在脱硫搅拌速度控制系统中的应用

以铁水预处理脱硫搅拌器速度控制系统为研究对象,介绍铁水脱硫搅拌器液压系统及其控制策略;设计基于自整定模糊PID的脱硫搅拌器速度控制器及模糊控制规则;通过仿真,对比传统PID控制、自整定模糊控制及自整定模糊PID控制的阶跃响应曲线.结果表明,自整定模糊PID控制响应速度快,稳态误差小.     

基于AMESim的飞机舷窗组件压力试验气动系统设计及仿真

航空有机玻璃是飞机机体透明件的主要材料,其物理性能直接影响着飞机的正常飞行和机组人员的安全。飞机舷窗组件物理性能测试系统是一套基于温度-压力复合测试的航空有机玻璃热物性测试装置,针对其中的气压控制部分进行单独的仿真研究。建立了绝热充放气系统的数学模型,介绍了飞机舷窗组件压力试验系统的硬件组成及其压力控制算法设计,基于AMESim和MATLAB/Simulink建立了联合仿真模型,在模糊自适应PID控制下,对阶跃响应、周期性快速充放气、连续缓慢充放气等过程中压力腔内的环境进行了仿真。通过分析系统内压力、温度两个参数的变化曲线,表明了实现此压力试验系统压力控制的可行性,并为压力试验系统及其模糊PID控制算法的设计提供了依据。     

基于模糊自调整PID控制的智能数字流量阀研究

针对PID控制数字流量阀的局限性,设计模糊自调整PID控制器,实现数字流量阀控制系统PID参数在线自整定的智能化.仿真结果表明:与常规PID控制的数字流量阀相比,智能数字流量阀具有更小超调量、更快动态响应及更强抗干扰特性,取得了优于传统PID控制的效果.     

基于模糊PID算法的往复压缩机监控系统设计

根据实验室往复压缩机试验台的运行现状,基于S7-300 PLC、上位PC机、触摸屏和变频器组态设计一种往复压缩机自动监控系统,在控制部分采用模糊PID控制算法,并以变频控制为辅助,实现压力的稳定输出。详细论述该系统的结构组成、硬件和软件设计流程、模糊PID算法在MATLAB中的仿真及变频调速技术。实际运行结果显示:该监控系统可实现自动监控压缩机运动过程中的热力学性能参数和故障情况,仿真结果显示经过模糊控制系统响应快,更平稳,出口压力稳定性提高,大大提高了往复压缩机的使用效率。     

整体自阻电加热渐进成形温度控制系统

针对整体自阻电加热渐进成形加工区的温度控制问题,以TC4钛合金为实验材料并基于整体自阻电加热渐进成形的工艺特点,采用有限元模拟方法设计了使渐进成形加工区温度梯度较小的加热电极。同时,基于模糊自适应PID控制原理,设计了相应的模糊PID控制器,搭建了S3C2440嵌入式平台,并在此平台上开发了整体自阻电加热渐进成形温度控制系统以精确控制成形区的温度。最后,通过阶跃响应法对温控系统的数学模型进行了辨识,并采用仿真与实验验证相结合的方式验证了该温度控制系统的科学性。     

超塑成形机床液压与气动控制系统的优化分析

为解决传统超塑成形机床液压力与气动加载力无法同步变化的问题，将超塑成形机床作为研究对象，构建超塑成形机床液压与气动控制系统；同时对设定系统技术参数，对检测装置、比例阀等主要工作部件与控制部件进行选型；基于超塑成形工艺要求，设计PLC控制程序，再在气动系统中采用线性插值法实现压力补偿，按照预定参数值进行压力输出与调整，确保环境温度与压力值全程处于正常区间，从而实现了原理先进、功能完善、操作简单的超塑成形机床液压与气动控制系统。经企业实践应用，确认该系统可使超塑成形机床液压力跟随气动加载力同步变化，各工序内作业效果良好，具有参考价值。     

基于模糊单神经元PID的比例同步控制研究北大核心

针对传统PID算法在液压同步系统中整定困难、稳定性不佳、同步效果不理想的问题,提出一种基于模糊单神经元PID复合算法的双缸耦合同步控制策略,提高同步系统的性能。建立比例阀控非对称缸双缸同步系统数学模型;利用Simulink软件,对比分析传统PID算法、单神经元PID算法和模糊单神经元PID算法的控制效果;最后通过试验验证3种控制策略下的系统同步性能。试验结果表明:使用模糊单神经元PID的耦合控制策略,系统同步误差明显减小,响应速度更快,设计的控制策略有效。     

融合光纤感知的气动执行器夹持力控制策略研究

为了降低气动执行器夹持力/气压迟滞的影响,提高夹持力跟踪控制精度,提出一种基于Prandtl-Ishlinskii （P-I） 逆模型的前馈补偿结合模糊PID的控制策略。分析气动执行器的夹持力/气压迟滞特性,通过初载曲线法辨识迟滞模型参数,建立P-I逆模型;设计融合FBG力感知的模糊PID控制算法,基于自制的FBG传感器实现夹持力反馈,通过标定实验验证传感器的静态特性。在Simulink中构建前馈补偿和融合FBG力感知的模糊PID相结合的复合控制器,完成与传统PID以及模糊PID控制器的夹持力控制仿真对比。仿真结果显示：前馈补偿可以降低稳态误差,提高控制精度。最后,在气动执行器夹持力控实验平台上开展动态跟踪实验,验证了所设计复合控制器的有效性。     

冷连轧机张力系统模糊PID控制仿真研究

运用电机电气控制系统,结合冷连轧塑性变形原理,对带钢冷连轧机系统建立了稳态的数学模型。并用MATLAB /Simulink对冷连轧动态过程进行了数值模拟仿真。针对冷连轧控制系统中存在时滞、时变、大惯性、非线性等问题和传统PID控制器整定参数的局限性,提出了将模糊控制和传统PID控制结合在一起,构造成一个模糊PID控制器。最后通过数值模拟仿真实验证明：与传统PID控制器相比,模糊自适应PID控制器的动静态性能好,即响应时间短,超调量小,稳态性能好。     

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。     

基于模糊PID控制的步进驱动系统研究

为了提高鞋套包装机的运动精度控制要求,针对鞋套穿孔定位这一具体动作,对其中的步进驱动系统进行了研究,提出了模糊PID复合控制方法。首先建立了步进驱动系统的数学模型,然后设计了模糊PID参数自整定控制器,并利用MATLAB进行仿真研究,最后以鞋套包装机样机为实验平台,验证模糊PID参数自整定算法应用于步进驱动系统中的实际效果。实验结果表明,模糊PID参数自整定控制方法应用于步进驱动系统获得了较好的控制效果,提高了系统的精确性和稳定性,可以满足实际的控制需求。     

高压断路器无刷直流电机机构模糊控制系统仿真分析

为了提高高压断路器的操作性能,实现其分/合闸过程的可靠控制,提出了一种基于模糊自适应PID控制的高压断路器无刷直流电机机构控制系统的仿真方案.利用MATLAB中的Simulink仿真平台并结合所设计的模糊自适应PID控制器构建了无刷直流电机机构速度、位置和转矩三闭环控制系统的仿真模型,针对仿真模型中的各个子模块,依据断路器的理想操作曲线完成了分/合闸操作的仿真.结果表明与常规PID控制相比,模糊自适应PID控制的响应时间快、稳定性高、跟踪效果理想,更适合高压断路器分/合闸操作智能化的要求.     

模糊PID在永磁同步电机驱动的无阀液压系统中的应用

针对传统电机作为无阀液压系统动力装置时存在的效能低下、速度调节不稳定和响应速度慢等问题,提出将矢量控制永磁同步电机代替传统电机驱动无阀系统中的泵,并建立无阀液压系统的数学模型。传统PID很难解决该无阀液压系统控制过程中的时变性、非线性等问题,因此设计基于该无阀液压系统的模糊PID位置控制器。采用AMESim和MATLAB软件对无阀系统进行联合仿真,将仿真实验结果与采用传统PID的仿真实验结果进行对比。结果表明:模糊PID控制方法对永磁同步电机驱动的无阀液压系统在响应速度、抗干扰性以及位置跟踪精度方面有着良好的效果。