基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位防摆研究

指出了一种基于模糊自适应PID控制的桥式起重机定位和防摆方法,通过找出偏差和偏差变化率与PID控制器3个参数之间的模糊关系,在运行中跟踪误差信号来动态改变控制器参数,以满足不同的偏差和偏差变化率对控制参数的不同要求,从而使被控对象有良好的动静性能。仿真结果表明了该方法的可行性及较好的鲁棒性。     

模糊控制在可逆式四辊轧机液压AGC系统中的应用

为了进一步提高四辊轧机液压AGC系统的厚度控制精度,将传统的PID控制与模糊控制相结合,设计了一种参数自调节的模糊自适应PID控制器。该控制器通过分析偏差和偏差变化率,利用模糊逻辑实现PID参数在线自动调节。经MATLAB仿真表明,其控制效果优于传统的PID控制,具有良好的动、静态特性及较强鲁棒性。     

基于偏差耦合法的同步控制策略研究与实践

为解决多轴控制系统中各运动轴的同步性问题,研究了偏差耦合同步方案的原理。利用模糊PID控制算法,对该方案中的速度补偿器进行了设计和仿真,并采用DSP加以实现。仿真和试验结果表明,与常规PID控制器相比,采用模糊PID作为速度补偿器的偏差耦合方案可获得更好的同步控制性能。     

电液比例压力阀的模糊-自适应模糊PID复合控制技术

提出一种电液比例阀的模糊与自适应模糊PID复合控制设计及MATLAB仿真。在大偏差情况下采用模糊控制,小偏差时采用自适应模糊PID控制,仿真结果表明该方法具有模糊控制的PID动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略。     

减振复合钢板生产中树脂恒温控制方法研究

分析了减振复合钢板生产中树脂加热过程,建立被控对象在小偏差情况下的数学模型,并研究采用模糊-PID联合控制器实现树脂材料的恒定温度控制方案,在系统存在较大偏差时采用Fuzzy控制加快系统响应速度,当系统偏差较小时采用PID控制以获得较好的控制精度.最后对该方案仿真结果与纯PID和模糊控制方案进行对比分析,得出模糊PID联合控制器适于减振复合钢板树脂恒温控制.     

水压比例流量阀的模糊PID控制策略研究

研究水介质大流量比例阀开度的控制策略。比例阀采用二级结构,用4个先导级锥阀控制主阀阀芯开度。根据比例阀的结构特点,将比例阀模型简化为4个独立可变节流口控制双出杆对称缸模型,通过增加适当的约束条件后,借鉴零开口四通滑阀控制双出杆对称缸模型,进一步推导出比例阀简化模型的传递函数形式。在传递函数基础上建立基于模糊PID控制算法的控制策略,以比例阀期望开度与测量反馈开度的偏差及偏差变化率作为模糊控制器输入,由模糊控制器在线计算输出PID控制器3个参数增量,从而在线动态调整PID控制器参数,通过MATLAB/Simulink仿真实验,证实模糊PID控制策略优于单纯PID控制。     

基于模糊自适应PID的钢管定长切割控制系统

针对钢管定尺飞锯传统定长切割控制策略存在的问题,提出了采用模糊自适应PID的控制策略.控制器输入取钢管的定长切割偏差e和偏差变化率ec,输出取PID控制器3个参数的修正量,从而实现了PID参数的在线自整定.采用Matlab语言,进行了常规PID控制与模糊自适应PID控制动态性能的仿真比较.研究结果表明,采用模糊自适应P...     

变摩擦负载下双电机同步控制系统设计与实验

针对双电机同步控制系统实际运行中存在摩擦负载作用的问题,建立了双电机同步控制系统的数学模型和Stribeck摩擦模型。在分析同步控制的各种控制方式和控制算法优缺点的基础上,利用模糊PID控制的优点,提出在偏差耦合控制方式下采用模糊PID控制算法对偏差进行调节的双电机同步控制方案,并与采用常规PID算法的控制方案进行比较。仿真和实验结果表明,采用模糊PID控制算法的偏差耦合同步控制系统具有较好的抗干扰性和同步控制精度,优于常规PID控制系统的性能。     

天然气内燃发电机组频率前馈补偿模糊PID控制

提出了天然气内燃发电机组频率采用模糊前馈补偿和模糊PID反馈协调控制的方法,并设计了控制器。模糊前馈补偿控制跟踪负荷变化并对负载扰动做出快速反应,反馈控制中大偏差采用模糊决策,小偏差采用PID控制。试验结果表明,前馈补偿模糊PID频率控制有较好的动态和静态性能,具有有效性和可行性。     

无刷直流电机的模糊自整定MRPID转速控制方法研究

无刷直流电机转速的闭环控制系统中同时存在传感器噪声等高频信号和指令、干扰等低频信号,会导致匀速转动过程中发生速度波动,而同时减少这些不确定因素的影响非常困难。针对此问题,提出了一种模糊自整定的小波多分辨PID（MRPID）控制方法,用于无刷直流电机的转速控制。通过离散小波变换将速度偏差信号进行分解,得到不同频率控制分量;利用模糊控制实现各分量参数的在线整定。与模糊PID控制方法进行对比,在不同工况下进行仿真及实验,结果表明,所提方法能够更好地处理含噪信号,并且具有响应快、抗干扰能力强的优点。     

一种模糊PID控制器在BLDCM系统中的应用

直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)控制是电机控制中的重要问题之一,将一种模糊PID控制器用于直流无刷电机BLDCM控制,PD型模糊控制器的输出信号作为模糊PID控制器积分环节的输入信号,利用模糊PID控制器能够自适应地调节PID控制参数的性能,实现对BLDCM控制系统运行控制。仿真实验结果表明,与一般PID控制器相比,模糊PID控制器控制下的BLDCM电磁转矩输出脉动幅值较小,转矩信号变化稳定,系统输出电流波动频率降低。     

采用改进模糊神经网络PID控制的移动机器人运动误差研究

移动机器人在复杂环境中运动,容易受到各种波形的干扰,导致移动机器人跟踪误差较大.对此,创建了移动机器人平面简图模型,建立移动机器人动力学方程式.在传统PID控制方法的基础上,设计了模糊神经网络PID控制方法.采用改进粒子群算法优化模糊神经网络PID控制参数,输出最优PID控制参数.采用Matlab软件对移动机器人跟踪误差进行仿真,并与传统PID控制方法进行比较和分析.仿真结果显示:在正弦波的干扰环境中运动,传统PID控制方法不能抑制外界环境的干扰,实际运动轨迹与理论运动轨迹偏差较大;而改进模糊神经网络PID控制方法能够抑制外界环境的干扰,实际运动轨迹与理论运动轨迹偏差较小.移动机器人控制系统采用改进模糊神经网络PID控制方法,能够在线调整PID控制器参数,控制精度较高.     

车辆座椅悬架自适应模糊PID控制及仿真

为提高车辆座椅悬架减振性能,建立了简化的三自由度车辆座椅悬架模型,结合模糊控制与PID控制理论提出了座椅悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中以座椅垂直振动速度的误差为控制参量设计了PID控制器,将座椅垂直振动速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,利用模糊控制规则对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真。结果表明:相对于不加控制和PID控制的座椅悬架系统,自适应模糊PID控制方法可以明显改善座椅质心处的垂直振动加速度。     

基于双模糊PID算法的HMCVT恒转速输出控制

针对液压机械无级变速器(HMCVT)在受到阶跃负载时输出转速波动量大、调整时间长的问题,提出了基于双模糊PID算法的液压机械无级变速器恒转速输出控制方法.该控制方法根据转速偏差值的大小选择不同的模糊控制器,当转速偏差值较大时,系统采用粗调控制器,快速消除转速波动;当转速偏差值较小时,系统采用精调控制器,实现HMCVT转速控制系统的稳、准调节.双模糊控制器对PID参数进行整定,用整定后的PID参数来调整变量泵斜盘倾角,最终实现转速恒定输出.仿真与试验结果表明:与传统PID和模糊PID相比,双模糊PID控制方法能够更好地解决HMCVT在遇到阶跃负载时输出转速波动量大、调整时间长的问题.     

模糊自适应PID控制器在型材冷弯机送料机构的应用

针对造船工艺对型材冷弯机送料机构送料精度的要求,设计一种应用型材冷弯机的模糊自适应PID控制器。该控制器以常规PID控制为基础,根据偏差和偏差的变化率,利用模糊逻辑实现PID参数的在线调整,进一步完善了PID控制器的性能,提高了位置控制系统的精度。仿真结果表明:该控制器具有常规PID控制器高精度的特点,又具有模糊控制器响应速度快的特点,而且具有良好的动态、稳定性能以及较强的鲁棒性,能够使送料机构达到满意的控制效果。     

重载AGV液压转向模糊PID控制

重载AGV在满载工况转向时,转向阻力明显增大,给转向控制系统敏捷、精确控制造成困难。为此,提出一种基于模糊PID的控制方法,以实时、动态的修正转向系统控制参数。根据AGV转向系统结构建立了控制模型,搭建了模糊PID控制器,制定了隶属度函数及模糊规则,并根据转角偏差及偏差变化率更新控制器的参数,使液压调整量根据需要进行动态修正,保证车轮在高转向阻力时快速、准确的偏转。仿真及试验结果表明,模糊自适应PID算法可有效降低系统超调量、振荡幅度,加快系统响应速度,提高了重载AGV液压转向系统的控制精度和反应速度。     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制研究

为改善汽车行驶平顺性,建立了简化的1/4车二自由度汽车主动悬架模型,提出了主动悬架自适应模糊PID控制方法。该方法中PID控制器以车身垂直速度的误差为控制参量,将车身垂直速度误差及误差变化率作为模糊控制器的输入变量,对PID控制器参数进行在线自调整。以C级路面白噪声随机信号为输入,利用MATLAB/Simulink对自适应模糊PID控制器进行了仿真,结果表明:自适应模糊PID在车身垂直速度、加速度及轮胎动载荷等控制方面明显优于被动悬架及传统PID控制,说明该法具有较好的控制效果和鲁棒性。     

电子分析天平模糊自适应PID平衡调节方法研究

为实现电子分析天平的快速准确称量,提出基于增量式模糊调节和PID调节有机融合的电子天平模糊自适应PID平衡调节方法。在建立电磁力平衡传感器系统传递函数基础上,确定基于FOLPD模型及Z-N整定法的初始PID调节参数,结合电磁力平衡传感器的动态响应特性,设定电子分析天平的模糊调节规则,并通过阈值判断,在系统偏差较大时采用增量式模糊调节,偏差较小时采用PID调节,实现两种调节方法的优势互补,缩短系统调节时间,提高系统的鲁棒性。仿真及测试结果表明,量程220 g、感量0.1 mg的电子分析天平应用模糊自适应PID调节方法,各载荷点示值误差≤±0.3 mg,稳定时间≤3 s,优于国家标准《JJG1036—2008电子天平检定规程》规定的I级天平示值误差指标。     

灰色预测模糊PID控制在调节阀智能定位系统中的应用

针对气动调节阀系统大惯性、纯滞后和时变性的特点,建立了调节阀执行机构的二阶加纯滞后模型,在此基础上设计了基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器。PID模块作为该复合算法的基础,用来减小系统偏差,提升动态性能;模糊控制模块对系统偏差及其变化率进行模糊处理,输出值作为PID参数的调整量,实现在线调整控制参数,克服时变性对系统的影响;灰色预测模块对系统输出数据序列进行提取并预测未来发展趋势以进行系统的“超前控制”,进一步解决气动系统滞后和稳态性能差的问题。基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器将灰色预测模型、模糊控制和比例微积分算法相结合,可实现阀门位置的高精度调节与智能控制。仿真结果表明,灰色预测模糊PID控制算法相比常规PID以及模糊PID具有更快的响应速度、更高的调节精度以及更好的稳态性能。     

考虑非线性关节摩擦SCARA机器人模糊PID控制

为了使SCARA机器人在快速运动时具有较快的响应速度和较强的抗干扰能力,在传统PID伺服控制器的基础上,利用模糊理论将伺服控制器设计为模糊PID控制器。采用MATLAB软件对该模糊控制器进行仿真研究,分析对比两种控制器的性能指标和抗干扰能力。结果表明:在阶跃信号作用下,两种控制器均能较好地实现信号跟踪,但模糊PID控制器的超调量要小于传统PID控制器。当考虑周期外激励作用时,传统PID控制器出现振荡现象,而模糊PID控制器仍保持较好的信号跟踪;在五次多项式轨迹跟踪过程中,两种控制器均能有效地实现信号跟踪。当考虑非线性关节摩擦作用时,传统PID控制器轨迹跟踪出现偏移,而模糊PID控制器实际轨迹仍能保持与期望轨迹较好的一致性。