基于单片机与改进PID的智能电液伺服控制系统研究

为了实现对电液伺服系统进行快速、准确以及较为平稳的控制,提出了基于单片机与改进PID的智能电液伺服控制系统。通过对电液伺服系统的主要组成进行分析,并根据液压控制理论,得出了电液伺服系统中电液伺服阀等机构的数学模型。利用MSP单片机作为主控器,以接收位移传感器采集到的实时位移值,根据该值对电液伺服阀的开度进行控制。引入PID控制器,通过神经网络算法对PID控制器进行改进,设计电液伺服控制系统的控制策略,以实现电液伺服控制系统的智能化。通过Matlab/Simulink软件对所提方法进行了仿真实验,结果显示,所提方法不仅能够较为快速、准确地对电液伺服系统进行控制,而且控制过程较为平稳,具有良好的控制效果。     

基于自适应模糊PID的径向柱塞变量泵电液伺服控制

针对电液伺服控制径向柱塞变量泵变量机构,设计了自适应模糊PID控制器,并通过计算机仿真,再现了系统跟踪阶跃信号的系统响应,仿真结果表明,基于自适应模糊PID控制器的电液伺服控制径向柱塞变量泵具有良好的动态性能。     

基于数字PID控制器的伺服控制系统

本文提出了一种基于数字PID控制器的伺服控制系统。首先调整了位置模式下伺服电机驱动器参数,得到了理想的电机速度特性曲线。在此基础上进行了伺服电机及驱动器的模型测定,由此得出整个伺服控制系统的传递函数,并在假设有干扰的情况下对PID参数进行整定。给出了带有特殊功能的数字PID控制器的理论模型,通过VC及VB编程进行实际验证。     

基于VNS-GA的PID和互补滤波控制的自平衡车姿态解算

自平衡车的姿态主要靠传感器来感知,通过传感器感知的角速度和加速度数据自动调整自平衡车的姿态角,从而维持其平衡.采用三轴陀螺仪和三轴加速度计分别采集自平衡车的角速度和加速度,通过互补滤波方法,对2种传感器采集到的数据进行融合,降低噪声和误差;然后,采用本文提出的融合变邻域搜索的遗传算法(VNS-GA)对PID控制器的3个参数进行寻优,从而对互补滤波方法获得的角度进行自适应调整,最终得到较精确的姿态角.为了验证基于VNS-GA的PID控制方法的性能,分别使用基于GA的PID控制方法和基于VNS-GA的PID控制方法来解算自平衡车的姿态角.实验结果表明:基于VNS-GA的PID控制方法得到的姿态角更接近于真实值,性能更好.     

基于模糊PID的焊枪伺服控制系统研究

针对钛及稀有金属真空等离子焊接生产特点和焊接工艺对焊枪位置与速度的高精度要求,提出了基于模糊PID控制策略的焊枪伺服控制系统.该系统由上位计算机、下位PLC、交流伺服控制器、弧压传感器和图像传感器构成,采用模糊PID的控制策略实现对焊枪位置和速度全过程优化控制.系统运行结果表明,采用模糊PID控制算法能够改善焊缝质量,...     

高精密伺服转台控制系统的设计

该文设计并研制了高精密伺服转台的控制系统。该控制系统采用圆光栅作为转台位移检测工具,采用了数字位置环和模拟电流环共同组成双闭环随动系统,其中位置控制器是带有速度前馈和加速度前馈的数字PID伺服滤波器。实验结果表明,该转台运行1.148h过程中位置伺服精度在±1″范围内,控制系统速度阶跃响应时间小于50ms;运动稳定,速度变化范围小于±10%,满足高精密伺服转台位置伺服的精度要求。     

电励磁同步电机的U模型自抗扰无速度传感器控制

为有效抑制电励磁同步电机调速时负载等外部干扰对系统稳定性的不利影响,同时考虑到高强度干扰引发的编码器故障,提出一种基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略。首先针对高强度干扰对编码器的影响,建立了基于U模型的电机转速估计模型;然后将负载扰动归为未知扰动,利用扩张状态观测器对扰动进行观测,并将电机转速估计值作为速度反馈,通过反馈控制律进行主动补偿,提出基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略;最后对基于U模型的自抗扰控制器与传统PID控制器进行仿真和实验对比。结果表明,基于U模型的自抗扰控制器较传统PID控制器具有更好的动静态响应特性;基于U模型的自抗扰无速度传感器控制策略具有有效性;在编码器出现故障时,通过U模型对转速的估计仍可保证系统稳定运行,同时还可提高系统的动态性能和抗干扰能力。     

卷板机电液伺服同步控制系统设计及仿真

为了提高水平下调式三辊卷板机的上工作辊同步运动精度,以及抗重负载干扰能力,采用电液伺服技术与模糊自整定PID控制器相结合,设计了一种基于主从控制策略的电液伺服同步控制方案,并进行了计算机仿真.结果表明该方案提高了同步控制精度,增强了设备抗干扰能力,为多缸同步系统提供了有效控制方法.     

基于模糊PID的阀门电液伺服开度控制

针对电液伺服开度控制系统存在的非线性、负载扰动、时变性等问题,以蝶阀的阀门电液伺服开度控制系统为研究对象,使用AMESim软件搭建该系统的物理模型,使用MATLAB软件搭建控制模型,将二者进行联合仿真,并对常规PID控制(proportional-integral-derivativecontrol)和自整定模糊PID控制两种算法的控制性能进行对比。实验结果表明：与常规PID控制相比,采用自整定模糊PID控制方式的电液伺服开度控制系统超调量更小,调节时间更短,准确性有很大提升,且对扰动也有很好的鲁棒性。     

基于Quartus II的数字PID控制模块设计与仿真

针对基于常规微处理器的数字PID控制器在环境恶劣的情况下出现程序跑飞,笔者介绍了一种基于Quartus II的数字PID控制器的实现方法,该模块是直流电机转速控制器中最核心的模块,采用软件平台QuartusⅡ与DSP Builder结合的方法设计了PID控制模块,并给出了仿真结果,从而验证了数字PID控制器的算法正确性.     

CNC机床伺服系统模糊控制研究

在模糊参数自适应PID控制的基础上,提出了具体算法,在MK6340/3五坐标数控群钻磨床上的大量试验表明,该方法可用于高速、高精度、实时性强的数字伺服系统。     

模糊自适应PID控制器在交流伺服控制系统中的研究

交流伺服控制系统中的永磁同步电机是一种多变量、强耦合和非线性的系统,采用传统的PID控制难以达到较好的控制效果。将模糊自适应PID应用于永磁同步电机的控制中,运用模糊控制原理对PID参数进行整定。仿真结果表明,与传统的PID控制相比较,采用模糊自适应PID控制器的交流伺服控制系统具有更好的动态和稳态性能,实现了较好的控制效果。     

Smith-RBF-PID控制算法在工业平缝机脚踏板调速模块中的应用

针对工业缝纫机调速模块的伺服系统普遍存在耦合、大滞后的现象,提出了一种将Smith预估补偿和RBF神经网络算法与PID控制器相结合的Smith-RBF-PID控制算法。该方法利用了Smith预估补偿能克服纯滞后和RBF能处理非线性问题、在线自学习整定PID参数的优点,在调速模块的伺服控制系统中更加有效。     

基于在线学习误差反传算法的仿真伺服系统设计

针对无人机(UAV)仿真伺服系统的驱动模型,提出了一种将误差反传算法用于UAV仿真伺服系统在线学习设计的新方案.在该算法中采用了BP神经网络的基本思想,设计了两输入、单隐层、两输出在线学习策略,输入层分别为给定指令信号和反馈数字解算后的位置信号;隐含层单元数为12个;输出层设为2个输出单元,即经在线学习误差反传算法学习训练后的数字位置和速度,其中位置控制器采用自调节比例-积分-微分(PID)控制,速度通过数字/模拟(D/A)转换后传送到速度控制器,设定精度误差指标为0.05,训练样本数为30.用研制的UAV仿真伺服系统对UAV光纤陀螺传感器进行含实物半物理实时仿真实验,结果表明,该在线学习误差反传算法控制方案的UAV仿真伺服系统具有收敛性好、动态响应快、鲁棒性强的特点.     

Simulation and experimental research of digital valve control servo system based on CMAC-PID control method

Digital valve control servo system is studied in this paper.In order to solve the system problems of poor control precision and slow response time, a CMAC-PID( cerebellar model articulation control-ler-PID) compound control method is proposed.This compound controller consists of two compo-nents:one is a traditional PID for the feedback control to guarantee stability of the system;the other is the CMAC control algorithm to form a feed-forward control for achieving high control precision and short response time of the controlled plant.Then the CMAC-PID compound control method is used in the digital valve control servo system to improve its control performance.Through simulation and ex-periment, the proposed CMAC-PID compound control method is superior to the traditional PID con-trol for enhancing stability and robustness, and thus this compound control can be used as a new control strategy for the digital valve control servo system.     

基于智能功率模块的电动机伺服驱动器

介绍了基于智能功率模块的电机伺服驱动器的设计、工作原理、硬件结构及脉宽调制(PWM)伺服放大器的设计方法,并将此驱动器应用于多种运行情况下的实验,同时对所提出的新型控制算法——自抗扰控制(ADRC)进行了实验验证．结果表明：该伺服驱动器性能优良,工作可靠,结构简单,能满足电机控制系统快速性的要求;所提出的自抗扰控制算法的抗干扰性和鲁棒性都优于经典的PID控制．     

直线电机伺服系统的模糊推理自校正PID控制

为满足椭圆活塞数控车削对伺服系统的快速性要求,基于模糊数学理论设计了一类自校正ＰＩＤ控制器,该控制器通过模糊推理来实现控制器参数的实时优化,从而实现过程的自适应控制,在实际应用中,参数优化过程即模糊推理过程,它是通过查表来实现的,因而算法实现简单、占用ＣＰＵ时间短。在直线电机伺服系统中应用该控制器,实验取得了令人满意的效果。     

一种新型自校正PID励磁调节器的研究

提出了一种新型的同步发电机自校正比例－积分－微分（ＰＩＤ）励磁调节器。该调节器以加权的多变量（电压偏差加转速偏差）作为反馈信号，运用最小二乘估计在线辨识同步发电机的参数以及零－极点配置的设计方法，实时改变ＰＩＤ调节器的增益系数ｋＰ，ｋＩ，ｋＤ，从而实现同步发电机励磁的自适应优化控制。数字仿真计算结果表明，自校正励磁调节器能够自动适应同步发电机运行条件及网络结构的变化，可以获得比恒定增益的ＰＩＤ励磁调节器更好的发电机端电压和功角的响应特性。     

光盘主轴恒速伺服控制系统的设计与研究

介绍了锁相伺服技术在光盘主轴恒速伺服控制系统中的应用，并提出了结构简单、体积小、控制精度高的控制系统方案，设计了无刷电机驱动电路、鉴频鉴相器电路，用８０３１单片机扩展一片８９５３ＰＩＴ，完成了相差／数字转换、ＰＷＭ控制信号产生、可编程分频、传感器非线性修正、数字ＰＩＤ校正等功能，实现了实时控制。