微创手术导管机器人系统变论域模糊PID控制

在微创血管手术导管机器人系统控制机器人送导管问题的研究中,为克服手动送管的缺陷,要求导管机器人系统能够快速响应、抗干扰能力强以及对目标轨迹的实时跟踪.传统模糊PID控制由于其精度与响应速度之间的矛盾,限制了在微创手术中的应用.提出采用变论域模糊PID控制,引入伸缩因子,在不降低响应速度的前提下改善模糊PID控制精度,进一步改善系统位置跟踪精度以及在主从微创手术中的实用性.仿真结果表明,所提出的变论域模糊PID控制对系统具有快速准确的跟踪性能和较强的鲁棒性能,证实了变论域模糊PID控制在主从微刨手术中的优越性与实用性.     

基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统

针对太阳自动跟踪系统采用常规的PID控制器存在着跟踪精度低,超调量大等缺点,提出了一种基于ARM的太阳自动跟踪双模糊控制系统的设计方案;以32位ARM嵌入式微处理器为核心,采用光电跟踪和太阳运动轨迹跟踪相结合的混合跟踪模式;在光电跟踪模式下,采用模糊控制;在太阳运动轨迹跟踪模式下,采用模糊PID分段式控制,并依据光强的大小自动切换控制器;采用两个同样规格的太阳能电池板,分别采用固定安装和太阳自动跟踪系统测试太阳能电池板的采光强度;实验结果表明,该系统具有较高的跟踪精度,实现了对太阳全天候的跟踪,有效地提高了光电转换效率。     

经纬仪跟踪伺服系统中的动态高型控制的研究

为了在不影响系统动态特性的基础上提高传统PID控制的跟踪精度，提出采用高型控制方法设计Ⅱ型经纬仪跟踪伺服系统．根据经纬仪跟踪伺服系统的特点，采用动态高型控制方法进行动态跟踪调节，通过计算某时刻误差和误差变化率乘积的正负来确定积分环节的增减．动态高型控制方法使跟踪性能大大改善；不但提高了跟踪精度和速度，而且可适当增大积分常数而并不影响系统的稳定性，克服了传统积分作用导致积分饱和的缺点．仿真结果表明其跟踪效果和动态性能优于其他方法．     

飞行目标跟踪训练视景仿真技术研究

研究飞行器跟踪目标可视化问题,采用光电经纬仪作为操作训练系统.为了提高光电经纬仪操作手的训练水平,研究了经纬仪目标跟踪可视化视景仿真系统,克服了传统训练方法的诸多庇病,结合先进的OLED光学引擎,采用图像生成技术,提出了经纬仪所跟踪目标的三维飞行场景,实时显示了目标的飞行轨迹和各阶段的飞行姿态,能较好地满足操作手进行目标跟踪训练的需求.实际训练结果表明系统可以复现真实背景环境下操纵经纬仪进行瞄准、跟踪的过程,达到实战训练的目的,可为设计提供科学依据.     

模糊PID控制器在光电跟踪伺服系统中的应用及仿真

针对光电跟踪伺服系统位置环路控制器传统设计方法的不足，采用一种参数可在线整定的模糊P1D（比例、积分和微分）控制器。分析其结构和设计原理，并在Simulink中建立模型进行相应仿真。仿真结果表明，采用参数模糊自整定的PID控制器能使光电跟踪伺服系统的超调和响应时间减小，为在实际应用中进一步提高其跟踪精度和稳定性提供了理...     

混合模糊PID控制器在伺服控制系统中的应用

在分析了直流无刷电机伺服控制系统的基础上,提出了一种混合模糊PID跟踪控制器模型.该模糊PID控制器由3个并行的次模糊控制器组成,应用模糊算法在线自动整定PID参数;并利用Matlab/simulink建立仿真模型对模糊推理控制算法进行验证.仿真结果表明,混合模糊PID控制器的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的伺服控制系统具有借鉴意义.     

基于VEGA的光电经纬仪仿真的研究与实现

为了实现计算机对光电经纬仪的仿真,采用了一种基于MultiGen Vega环境开发虚拟现实仿真系统的方法.以光电经纬仪和目标的数学模型为理论基础,通过CREATOR建模工具建立相对应的仿真模型对象,利用VEGA驱动仿真模型,并在VC6.0的编程环境下实现仿真程序的开发.仿真系统全面仿真了经纬仪对空中目标跟踪定位的工作情况,仿真结果表明,和实际数据基本一致,对实际系统的研究具有重要的指导意义.     

基于模糊PID控制的太阳能电池板跟踪系统

由于太阳能电池板跟踪系统具有非线性的特点,使得利用简单模糊控制和传统PID控制精度不高,因此,文中提出利用模糊PID控制器实现对跟踪系统的控制,并设计了模糊PID控制器。通过SIMULINK对系统进行仿真,其结果表明：该控制方法调节精度较高、动态响应快、超调较小。     

基于未知参数约束方程的多观测站交会模型

航空飞行试验中,经常采用多个光电跟踪测量系统对飞机及武器发射、航空装备性能鉴定等进行轨迹测量,文章利用共线条件建立多个光电跟踪测量系统测量模型,提出了一种新的基于未知参数约束方程的算法;该算法是在建立多台光电经纬仪的共线条件方程的基础上,加入测量距离的约束条件共同形成一组观测方程,经线性化后,在最小二乘准则下求解其最佳估计;该算法经过飞行试验证明能够有效地提高观测数据处理精度。     

定向战斗部随动系统新型模糊-PID复合控制

针对随动定向战斗部随动系统工作中存在的非线性与随机干扰问题,普通的PID控制器和模糊控制器不能满足快速性与适应性的要求,基于模糊自整定PID参数控制器与模糊-PID切换控制器,提出了一种新型模糊-PID复合控制算法,控制前段利用模糊控制加快控制速度,后段利用模糊逻辑整定PID参数提高精度与自适应能力;仿真结果表明,采用这种新型模糊-PID复合控制算法能够保持跟踪精度,减少调节时间,加快系统跟踪速度,减小切换冲击,提高抗干扰能力。     

基于失真激励式机会模糊控制的视频跟踪机制

为了提高目标跟踪精度和跟踪视频质量,研究了一种具有失真激励功能和基于机会模糊控制的视频跟踪机制及其系统架构。首先,针对目标行为空域和模糊集群,通过建立群内模糊集且依据目标移动速度构建了机会模糊控制系统。然后,在分析跟踪目标的差异性和目标移动速度的随机性的基础上,以激励模糊集群用户的机会逻辑控制为目标,提出了基于失真激励的视频跟踪机制及其系统架构。最后,实验结果表明,提出的算法在系统执行效率、视频传输时延和跟踪视频质量等方面具有明显优势。     

机器人全局PID模糊滑模跟踪控制与仿真研究

为解决机器人跟踪控制过程中采用PID控制算法会出现抖动和误差的问题,提出了一种机器人全局PID模糊滑模跟踪控制算法.通过将PID滑模控制和模糊控制相结合,设计了全局PID模糊滑模控制;基于模糊规则,对滑模控制增益进行自适应调整,从而消除建模误差和干扰,削弱了控制时产生的抖振,在线调整控制器参数和估计误差,并通过积分来消除外界干扰,因此提高了控制精度.仿真结果表明,与常规的PID算法相比,该方法在处理控制抖动和消除误差以及干扰方面具有极高的鲁棒性.     

直流无刷电机位置跟踪伺服系统设计与仿真

为了设计高精度的直流无刷电机伺服控制系统,性能优良的位置跟踪控制器是其重要保障.基于直流无刷电机的工作原理.运用Matlab模糊工具箱建立其自动位置跟踪控制系统的计算机仿真模型,系统的电流和速度环采用Pl控制,结合PID控制和模糊控制设计了系统位置环的模糊PID控制器.数字仿真结果表明,模糊PID控制的动静态特性优于传统单一的PID控制,对设计性能优良的直流无刷电机控制器具有借鉴意义.     

基于复合前馈模糊PID的位置伺服系统研究

在现代伺服控制系统中,PID控制在响应速度和位置跟踪精度方面存在不足。针对此种不足,提出了一种基于复合前馈模糊PID的控制算法。同时,使用该算法建立了控制系统的数学模型和策略,并使用Matlab和TMS320F28379D控制器搭建了系统仿真模型进行实验验证。实验结果表明,该复合模糊控制算法具有快速响应、准确、无超调等特性,满足机器人等伺服控制场合需要。     

灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统研究

为提高城轨列车驾驶系统的智能化程度，将灰色预测控制与模糊自适应PID控制技术相结合，应用到城轨列车驾驶系统中。在对城轨列车驾驶系统进行需求分析的基础上，针对其对各种性能指标的要求，提出了基于灰色预测模糊自适应PID控制的城轨列车智能驾驶系统的设计方案。将灰色预测控制与模糊自适应控制应用到经典PID控制中，设计出了系统的智能控制器，有效满足了城轨列车在运行时对跟踪误差、准点率、停车误差、舒适度和节能性等多个性能指标的要求。仿真结果表明：采用灰色预测模糊自适应PID算法的控制系统具有良好的控制精度且系统的智能化程度得到了相应的提升。     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

研究同轴双电机负载功率追踪问题,在该系统中,两台电机速度被强制同步,由于两台相同电机参数略有差异,将导致功率分配不平衡。基于功率平衡要求,根据矢量控制理论,将交流异步电机的电机转矩和电机磁通的解耦,得到双电机功率(电流)追踪的数学模型,通过设计模糊控制器与迭代算法进行控制,进行了同轴双电机功率追踪问题仿真。仿真结果表明,模糊PID控制与迭代算法控制的系统相比,可以提高功率跟踪的响应速度,更快达到功率平衡。     

双轴联动系统广义预测交叉耦合位置控制

在双轴联动系统中,减小轮廓误差和提高轨迹跟踪的能力是位置控制的主要目标.为提高轨迹跟踪的稳态精度和动态性能,本文提出了双轴广义预测交叉耦合控制策略(generalized predictive cross-coupling control,GPCCC).首先将广义预测算法应用于双轴联动控制中,根据已知轨迹进行多步预测、滚动优化和反馈校正来提高双轴控制性能,其次采用交叉耦合结构将轮廓误差作为反馈量来修正广义预测控制的给定轨迹.最后,通过两台永磁同步电机驱动的双轴联动系统完成实验,实验效果证明了所提出的控制策略在保证轨迹跟踪精度的同时,可以有效提高动态响应速度,尤其在轨迹转折点处,相比于传统PID交叉耦合结构,可以明显减小轮廓误差.     

Adaptive positioning control of an ultrasonic linear motor system

A 3PRR parallel precision positioning system, driven by three ultrasonic linear motors, was designed for use as the object stage of a scanning electron microscope (SEM). To improve the tracking accuracy of the parallel platform, the positioning control algorithms for the drive joints needed to be studied. The dead-zone phenomenon caused by static friction reduces the trajectory tracking accuracy significantly. Linear control algorithms such as PID (Proportion Integration Differentiation) are unable to compensate effectively for the dead-zone nonlinearity. To address this problem, two types of feedforward compensation control algorithms have been investigated. One is constant feedforward with the integral separation PID; the other is adaptive feedback and feedforward based on the model reference adaptive control (MRAC). Simulations and experiments were conducted using these two control algorithms. The results demonstrated that the constant feedforward with integral separation PID algorithm can compensate for the time-invariant system after identifying the dead-zone depth, while the adaptive feedback and feedforward algorithm is more suitable for the time-varying system. The experimental results show good agreement with the simulation results for these two control algorithms. For the dead-zone nonlinearity caused by the static friction, the adaptive feedback and feedforward algorithm can effectively improve the trajectory tracking accuracy.     

基于自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中传统PID控制过程中的一些问题,通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了一种双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,同时在Simulink环境中建立了方位角跟踪传动机构仿真模型并完成了仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

直驱式巷道超前支架油缸控制方法

考虑到传统的阀控液压系统存在伺服阀容易因受到油液污染而无法正常工作、阀控液压系统效率低、节流损失大、造成能源浪费等问题,研究一种基于伺服电机直驱液压泵的超前支架电液控制方法.伺服电机直驱液压泵系统由于电机的启动和转向过程中存在滞后性,因此使用常规PID算法的控制效果较差,使用模糊PID算法对伺服电机直驱液压泵系统进行控制.使用Matlab/Simulink仿真软件建立本文研究的直驱泵控巷道超前支架控制系统的仿真模型,并建立超前支架的实验样机,使用常规PID与模糊PID算法进行对比研究,研究结果表明:模糊PID算法作用下,伺服电机直驱液压泵的超前支架液压缸位置变化的超调量更低,调整速度更快,能够快速跟踪给定信号曲线,具有较好的鲁棒性.