基于模糊自适应 PID控制的定位系统设计

为提高步进电机定位性能,研究模糊自适应PID控制方法.在分析两相混合式步进电机结构和工作原理的基础上,推导出电机的数学模型.设计了适用于步进电机定位控制要求的模糊PID控制器,以误差e和误差的变化ec作为输入,利用模糊规则在线对PID参数进行修正以满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求.通过仿真分析,模糊自适应PID控制方法具有较好的控制性能,能够达到精确定位.     

多工位油缸试验台抓手定位精度的模糊PID控制

为解决液压油缸出厂试验过程中由于油缸抓手抓放定位误差导致抓放失败，进而导致试验台损坏和影响工作效率的问题，实现油缸抓手快速准确抓放油缸，采取模糊PID控制算法实现多工位油缸试验台油缸抓手的步进定位控制，多工位油缸试验台测试对象为两相混合式步进电机。通过对固定参数PID的模拟分析，得出系统最优PID参数为K_p=22、K_i=0.26、K_d=1.40。在此参数下，通过模糊PID控制与固定参数PID控制对比分析，得出模糊PID控制系统达到稳态所需的时间和响应速度均优于固定参数PID控制系统。加入扰动后，对比分析模糊PID控制与固定参数PID的控制效果得出，在车间扰动环境下，步进电机控制系统响应迅速、控制稳定，模糊PID控制效果明显优于固定参数PID控制。最后通过线下车间试验台实践验证得出模糊PID优化控制算法满足油缸抓手定位精度的要求。     

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Cortex-M4的环面蜗杆检测仪的全闭环控制系统（英文）

针对环面蜗杆检测仪系统控制及定位精度的需要,采用Cortex-M4作为主控制器,控制步进电机驱动载物台运动,步进电机采用闭环控制。光栅尺实时检测XYZ导轨的位置信息,并把光栅信号作为反馈信号,构成闭环运动控制系统,实现坐标系中XYZ轴的运动和时栅转台旋转的高精度定位。步进电机的驱动采用软硬件细分方法,克服了步进电机爬行和丢步现象。实验表明:该系统采用全闭环控制、步进电机软硬件细分方法,实现了三坐标轴±2μm的精密定位,保证了环面蜗杆检测仪的准确测量。     

基于改进遗传算法优化的双步进电机伺服阀控制研究

针对当前电液伺服阀控制系统响应速度慢、输出误差较大的问题,采用改进遗传算法优化控制系统,并对控制效果进行仿真验证。设计了新型电液伺服阀结构,建立了电液伺服系统动力学模型,推导了液压缸流量运动方程式。采用改进遗传算法优化RBF神经网络结构,通过MATLAB软件对双步进电机伺服阀改进的控制系统进行仿真验证,并且与传统PID控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用传统PID控制和改进RBF神经网络控制方法都能较好地提高活塞杆运动位移输出精度;在有干扰环境中,采用传统PID控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较大,而采用改进RBF神经网络控制方法,活塞杆运动位移输出的误差较小。采用改进RBF神经网络控制方法,能够抑制外界的干扰,从而提高双步电机伺服阀控制系统的响应速度和输出精度。     

基于模拟闭环的步进电机位置控制系统设计

设计了一种基于模拟闭环的步进电机位置控制系统,采用电压输出式位移传感器直接测量位移,同时利用ATmega8L单片机的快速PWM模式产生可以实时修改频率的方波信号,控制步进电机以线性速度进行位置跟随.不仅保证控制精度不受电机失步的影响,而且使控制系统设计简单合理,改善了系统控制性能.     

基于Cortex-M4的环面蜗杆检测仪的全闭环控制系统

针对环面蜗杆检测仪系统控制及定位精度的需要,采用Cortex M4作为主控制器,控制步进电机驱动载物台运动,步进电机采用闭环控制。光栅尺实时检测XYZ导轨的位置信息,并把光栅信号作为反馈信号,构成闭环运动控制系统,实现坐标系中XYZ轴的运动和时栅转台旋转的高精度定位。步进电机的驱动采用软硬件细分方法,克服了步进电机爬行和丢步现象。实验表明：该系统采用全闭环控制、步进电机软硬件细分方法,实现了三坐标轴±2 μm 的精密定位,保证了环面蜗杆检测仪的准确测量。     

基于优化位姿控制的并联液压机械手跟踪控制研究

针对二自由度并联液压机械手控制系统容易受到外界干扰问题，对机械手控制系统输出误差进行研究。结合机械手平面简图分析了并联液压机械手工作原理，推导出机械手运动学和动力学方程式。引用模糊PID控制系统，采用差分进化算法和前馈补偿方法对模糊PID控制系统进行优化，将优化后的控制系统通过MATLAB软件进行误差仿真，同时与模糊PID控制系统输出误差进行比较和分析。仿真误差显示：在无干扰环境中，优化前和优化后的二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差差别不大，跟踪效果较好。在有干扰环境中，优化前二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，运动位移和角位移输出误差较大，而优化后二自由度并联液压机械手模糊PID控制系统，其运动位移和角位移输出误差较小。采用差分进化算法和前馈补偿控制方法，能够抑制外界信号波的干扰，提高二自由度并联液压机械手的跟踪精度，其控制效果较好     

CAK6163Di 数控车床直线电动机直接驱动系统模糊自适应控制的研究

将模糊自适应PID控制引入CAK6163Di数控车床的永磁直线电动机直接驱动系统速度控制中.模糊自适应PID控制器可以根据速度误差以及误差的变化,按照模糊推理自动对PID参数进行最佳调整,可以满足不同时刻的误差和误差变化对PID参数自整定的要求,特别合适于永磁直线电动机驱动的非线性控制系统.采用上述方法后,能显著提高系统的鲁棒性,仿真结果验证了该方法的有效性.     

永磁同步直线电机的模糊PID控制及仿真试验

针对传统PID控制及模糊控制在永磁同步直线电机控制上的不足,建立永磁同步直线电机的数学模型,并设计模糊PID控制器用于控制直线电机的速度;通过Matlab对永磁同步直线电机控制系统进行仿真,比较传统PID速度控制与模糊PID速度控制的控制效果.结果表明,模糊PID控制效果优于传统PID控制.     

永磁直流直线电机的双闭环调速系统的设计与研究

简要介绍永磁直流直线电机的双闭环调速系统的PID控制原理,利用PID控制算法设计永磁直流直线电机的双闭环调速系统的数学模型,并在MATLAB中建立模型进行仿真分析,最后通过硬件实验验证所设计模型的可行性并进行误差分析。     

变量泵驱动变量马达系统协调控制算法研究

为了克服变量泵控制变量马达系统中泵和马达独立控制而存在系统溢流损失大、调节速度慢和没有发挥系统潜能等缺点,提出变量泵控制变量马达系统协调控制算法。变量泵对马达转速进行主动闭环控制;变量马达根据变量泵排量和马达转速要求进行预测控制而实现变量泵和变量马达的协调控制。变量泵闭环控制是时变系统,采用单神经元自适应PID控制算法;而对于变量马达控制,首先根据马达转速要求和变量泵排量计算马达预测排量,而后根据马达转速误差和转速误差变化率运用模糊控制算法修正马达预测排量而得到马达实际控制排量。对比仿真和实验表明:协调控制算法提高了变量泵控制变量马达系统响应速度,减少了系统溢流损失,验证了协调控制算法的正确性和有效性。     

基于MC9S12XS128的直流电机PWM闭环控制系统设计

设计一种基于MC9S12XS128的直流电机PWM闭环控制系统,采用BTS7970直流电机驱动器,对电机利用PWM脉宽调制进行控制,并通过光电编码器测速,以及增量式PID闭环反馈控制系统来达到对直流电机的转速测量和精确控制。同时设有按键和液晶来对直流电机的转速调控和显示,提供了良好的人机交互操控。经过系统设计和硬件测试,结果表明:该系统达到了电机较小误差的速度控制及转速显示。     

基于AMESim-Simulink联合仿真的直驱式容积控制系统模糊PID控制研究

为解决直驱式容积控制系统存在的电机时滞性、系统死区非线性、系统超调以及差动缸转换过程压力波动等问题,搭建了基于AMESim和Simulink联合仿真的直驱式容积控制压力模型。设计了模糊PID控制器,与传统PID控制进行对比,通过仿真研究,验证了模糊PID控制器在解决电机时滞、系统死区影响、系统超调以及压力波动等问题中具有良好的效果。     

基于自适应模糊PID的连续管作业机注入头速度控制研究

连续管作业机工作过程中起/下管速度控制主要依赖手动调节注入头泵的排量、马达压力等。为解决操作复杂、自动化程度低等问题,将连续管作业机注入头液压系统简化为闭式泵控马达系统,将传统手动控制方式改进为自动控制方式。分析泵控马达系统的工作原理,在AMESim中构建泵控马达系统的液压仿真模型;利用MATLAB/Simulink设计出AMESim仿真模型的PID及自适应模糊PID控制模型,从而构成整个系统的闭环控制联合仿真平台。采用PID算法及自适应模糊PID控制算法对系统响应进行仿真分析。结果表明：采用自适应模糊PID控制方式后,液压模型的响应速度更快、无超调和滞后现象、稳态误差更小,泵控马达系统具有良好的动态特性。     

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.     

基于遗传算法优化的数控切割机伺服系统控制研究

数控切割机伺服系统存在参数时变、负载扰动、电机非线性等特性,难以准确建模。针对该问题,提出基于遗传算法优化的模糊PID控制方法。该方法将遗传算法和模糊PID控制方法相结合,用遗传算法来优化模糊控制规则。将该方法应用于自主开发的数控切割机伺服系统的控制中,结果表明:采用该控制方法,系统具有良好的静、动态特性,切割质量显著提高。     

模糊非线性积分滑模张力控制系统的研究

张力控制是诸多行业中卷绕系统的关键技术,直接影响着产品的质量。针对卷绕张力系统耦合性强,干扰因素较多等问题,提出了一种鲁棒性强的模糊非线性积分滑模控制方法。以伺服电机为张力执行机构对卷绕张力系统进行数学建模。提出双闭环控制方案并设计了模糊非线性积分滑模张力控制器和具有过渡过程的转矩PID控制器。在MATLAB/Simulink环境中建立了张力控制系统模型并进行了仿真验证。仿真结果表明张力控制系统具有启动过程快速稳定,抗干扰能力强等特点。     

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。