基于运动蓄电的智能温控衣设计

针对目前市场上的温控衣只能通过市电充电,导致在寒冷的边疆等充电不便的条件下不能长时间使用的现状,设计了一种能运动蓄电、手机调温的智能温控衣。运动蓄电采用人体运动切割磁感线,产生电能给蓄电池充电;手机调温采用蓝牙通信技术,实现温控衣与智能手机的通信;STM32芯片作为控制核心,利用增量式PID算法使温控衣的温度始终保持在用户所设定的温度。测试结果表明,当运动速度达到2m/s(>2m/s)时,机械能转换电能的效率达到(超过)电源适配器充电的效果,解决了温控衣仅依赖市电充电的问题。     

PID双闭环在吸盘机械手位置控制系统中的应用

针对步进电机实际应用中会出现失步或过冲现象导致的速度和位置控制不准问题,结合吸盘机械手移动定位问题,设计了一种基于PID双闭环算法的步进电机位置控制系统。该系统由STM32控制器、光电编码器、槽型光电开关以及LV8729驱动电路等组成。在软件上研究了以PID双闭环算法为基础,探究了步进电机位置的闭环控制方法,并在实际项目中验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能。     

基于新型积分分离PID控制算法的无刷直流电机控制系统

为了提高无刷直流电机(BLDCM)的控制性能,在传统PID控制方法的基础上提出了一种基于新型积分分离PID控制算法,并将其应用于BLDCM转速和电流闭环控制中。该控制方法不但具有较强的抗负载扰动能力,而且可有效解决传统PID控制引起的控制量超过被控对象从而造成系统振荡的问题。新型积分分离PID控制算法结合了积分分离PID控制算法和带死区的PID控制算法的优点,既可以延长控制系统的使用寿命,又可以对系统偏差进行限制。通过MATLAB/Simulink仿真和试验验证了所提方法的有效性与实用性。     

基于模糊神经网络PID的串级温度控制系统研究

为解决传统PID 控制存在控制效果不够理想、性能欠佳和很难满足系统精度要求的问题,提出基于模糊 神经网络的自适应PID 控制算法对系统进行控制。采用Labview 构建模糊神经PID 控制器,对环控引气系统温度进 行动态控制,进行仿真研究,并将此控制策略与经典PID 控制进行仿真比较。结果表明：基于模糊神经网络的PID 控制算法在系统的超调量和调节时间上都小于经典PID,能提高系统的快速性和准确性,改善系统特性。     

交流稳压电源的改进神经网络PID控制

建立了交流稳压电源主电路数学模型并分析其闭环稳压控制原理。由于装置具有较强的非线性和变结构、变参数特性,采用经典PID控制器很难获得理想的控制效果。将人工神经网络与传统PID控制器相结合,构成一种不依赖于被控对象精确数学模型的神经网络PID控制器。为了提高神经网络的收敛速度,采用Levenberg-Marquardt算法计算连接权值更新量,并对当前解施加一个以一定概率保留的随机扰动,加快迭代过程跳出局部极小点。对装置主电路和改进神经网络PID控制器进行仿真,结果表明:系统动态响应快,鲁棒性强,调节平滑,具有较好的控制效果。最后,制造并测试了额定电压660 V、容量400 k VA的实验样机,对理论研究进行了实验验证。     

浮选过程控制方法研究

浮选过程特性复杂,为了避免人工操作的随意性和主观性,实时调整生产过程,确保其稳定顺利进行,对浮选工艺设备及某选矿厂整个工艺流程进行了分析。在此基础上,确定了控制目标,即保持加药量、给矿浓度、给矿量恒定。针对各自特点,制定了相应的控制策略,采用开/关电磁阀对加药量进行控制,采用PID控制器对给矿浓度进行调节,采用PI控制器对给矿量进行调节。某选矿厂红矿反浮选项目应用运行结果表明,可以维持浮选过程重要生产设备稳定运行,保持主要工艺参数稳定。     

高阶非线性系统的位置控制器PID参数优化

针对高阶非线性系统的位置控制器PID参数优化问题,以五阶传递函数横动伺服系统为例,结合粒子群算法成功实现了参数的优化。设计了粒子群算法的PID参数优化原理。在已知系统传递函数的基础上,利用Z-N法进行参数初求解,然后利用粒子群算法对初解进行参数寻优,并将优化前后的系统进行动态性能对比,结果表明:优化后的高阶非线性系统动态性能更好,响应速度更快,调节时间更短,鲁棒性更强。     

CMAC与卡尔曼滤波复合控制AVR的优化研究

电力系统的动态稳定已成为现代电力系统工程中一个关键性问题。同步发电机自动电压调节器(Automatic Voltage Regular, AVR)对于电力系统的稳定发挥着重要作用。为使AVR系统适应更加复杂的工作环境,增强AVR抵抗外界随机干扰和快速跟随输入信号的能力,提出了小脑模型神经网络、积分分离式 (Proportional Integral Differential, PID)控制器和卡尔曼滤波器复合控制的策略。通过对云南某水电厂的一台发电机AVR模型的仿真研究可知:该控制策略对于方波输入信号有很强的跟随能力,系统响应速度快,调节时间短,并且对控制通道和测量通道的干扰有很强的抑制作用。仿真结果充分验证了该控制策略的可行性,有助于电力系统的稳定。     

遥感机构数字伺服控制系统采样周期的确定

采样周期是影响数字伺服控制系统控制性能的很重要的因素之一,但采样周期的最终确定又是由很多因素共同决定的.香农采样定理给出了选择数字控制系统采样周期的指导原则,针对复杂的伺服控制系统设计远远不够.为了使离散系统的控制效果尽量接近于连续控制系统,采样周期应尽可能短,但是采样周期太短可能无法完成复杂的运动控制规律和控制算法.通过计算和分析发现,离散化过程中由于零阶保持器的引入而改变闭环系统极点的分布,有可能导致系统不稳定;采样周期值过大或者过小会使PID控制器的积分环节或者微分环节失效;干扰信号具有不同的频谱宽度和频率大小,所以为了有效的抑制干扰应根据不同干扰信号选择不同的采样周期值.     

全光纤电流互感器PID控制算法研究

全光纤电流互感器（FOCT）克服了传统电磁式电流互感器在暂态响应方面的弱点,优化动态特性有助于提高全光纤电流互感器保护动作的快速性。全光纤电流互感器的检测电路的带宽限制了系统的闭环带宽。对于采用数字闭环方案的全光纤电流互感器,其带宽限制主要由闭环数字控制算法决定。通过理论分析、仿真及实验验证,表明在闭环控制算法中引入PID控制算法,有效提高了闭环带宽,为全光纤电流互感器在智能电网保护中的推广应用具有重要的意义。