基于遗传算法的智能车速度控制系统研究

针对传统PID算法在电磁导航智能车速度控制中存在的比例、积分、微分三个参数难以整定,不具有自适应能力的缺点,提出了将遗传算法应用到智能车的调速系统中来对传统PID算法进行改进.遗传算法不需要给出调节器的初始参数,可以从许多点开始并行操作,在解空间进行高效启发式搜索,克服了从单点出发的弊端以及搜索的盲目性,从而使寻优速度更快,避免了过早陷入局部最优解,最终自适应地整定PID三个参数来实现智能车的速度控制.Matlab仿真测试表明,与传统PID控制算法相比,遗传算法在智能车速度控制中具有响应快、超调量小、鲁棒性和适应性强的优点,大大提高了智能车电机控制系统的性能.     

模糊自适应PID控制器在无刷直流电机控制系统中的应用研究

对于具有多变量、时变性、非线性、强耦合等特性的无刷直流电机(BLDCM)控制系统,传统的PID控制很难实现良好的控制效果.基于无刷直流电机(BLDCM)的数学模型,提出一种基于模糊自适应PID控制的速度控制方案.该算法根据电机转速变化,采用模糊控制原理对PID的参数进行在线整定,实现优化控制.仿真结果表明,模糊自适应PID控制具有转速响应快,超调量小等优点,使系统对扰动和参数变化都具有较强的鲁棒性,控制效果优于传统的PID控制.     

汽车主动悬架自适应模糊PID控制仿真研究

建立了1/4主动悬架模型,设计出自适应模糊增益调节PID控制器,参照系统在时频两域中的响应情况对PID的控制参数进行整定,并使用模糊控制器对PID的控制量加以修正.对被动悬架、单纯PID控制的悬架和自适应模糊PID控制的悬架分别施以阶跃信号激励和积分白噪声信号激励进行仿真.结果表明,自适应模糊PID控制算法具有较好的控制效果和鲁棒性.     

基于动态矩阵的永磁同步直线电机速度控制

为了改善直线电机的动态响应性能,提高电机控制系统的鲁棒性,使电机稳定运行,基于预测控制理论,设计了适用于直线电机速度环控制的动态矩阵控制器,将传统的直线电机三闭环控制系统中的速度环PID控制器替换为动态矩阵控制器,并分别搭建基于PID速度控制器和动态矩阵速度控制器的永磁同步直线电机三闭环仿真模型,在此基础上给控制系统施加阶跃信号,并进行突加负载和突减负载的仿真,将2种控制器控制下的系统响应结果进行对比。仿真结果表明,当速度环采用动态矩阵控制后电机的响应速度更快,超调更小,使电机速度更快达到稳定。改进后的速度环控制器提高了直线电机控制系统的鲁棒性,改善了直线电机的动态响应性能,提高了控制系统的抗扰动能力,有利于电机在负载变化较大的情况下运行。     

模糊自适应控制算法在水轮机调速器建模中的应用

在模糊控制器的设计中,模糊规则的提取,比例、量化因子和隶属度函数的确定都具有一定主观性;针对这种情况,提出改进的模糊自适应PID控制算法(IFPID),利用微粒群算法对经过预处理的隶属度函数进行优化.在水轮机调速器仿真实验中,与简单PID控制算法和一般模糊控制算法相比,基于改进模糊自适应PID算法的系统在响应频率扰动和负荷扰动时有着更短的调节时间和更小的超调量.     

水轮机调节系统模糊PID控制器设计及仿真研究

本文基于金哨电厂水轮机调节系统数据设计了一种的水轮机调节系统模糊PID控制器,通过Matlab仿真对控制规则及量化因子、比例因子等参数进行了有效优化,并对两种控制规律进行了详细的对比分析,最终实验结果表明模糊PID控制较传统PID调节时间有约30秒左右的改善,此外,系统的鲁棒性、扰动阶跃响应特性等均有较大提高,实践表明,本文研究具有较高的理论价值。     

基于模糊自适应PID控制的渔船冷库库温调控研究

针对渔船冷库在接收渔获物时外界环境扰动变化大而导致传统控制方式不稳定等问题,提出以渔船冷库库温与期望值的温差、温度变化率为输入参数,以实际库温为输出参数的模糊自适应PID控制系统用于控制渔船冷库。结合渔船冷库库温控制实际影响因素与稳定性要求,设计隶属函数与模糊控制规则。在Matlab/Simulink运行环境下搭建仿真模型,得到在渔船冷库环境下的模糊自适应PID控制系统与PID控制系统的响应曲线。使用加权综合评判算法对模糊自适应PID控制系统与PID控制系统进行对比研究。结果表明,在阶跃信号的作用下,模糊自适应PID控制的鲁棒性较PID控制更强,更适合在渔船冷库连续变化的工况下调控库温。据此,提出以模糊自适应PID控制特征为基础的渔船冷库库温调控方法。     

基于模糊自适应PID的单轴转台控制系统

为了补偿四旋翼无人机中微机械系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)陀螺仪的漂移误差,提高无人机控制的精度,设计了一种无人机MEMS陀螺仪校准单轴转台系统。由于单轴转台控制系统中存在不同程度的非线性和时变性,所以导致无法得出转台精确的数学模型,以致传统PID控制无法达到理想的控制效果。针对这一问题,提出了模糊控制和PID控制相结合的方法,即模糊自适应PID控制。该控制系统通过模糊规则对PID控制的参数进行在线整定,能够根据实际情况实时在线完成PID控制的参数调整,以保证实现单轴转台的控制精度及快速时间响应能力。实验采用传统PID控制策略与文中所提模糊自适应PID控制策略进行仿真对比,结果表明:模糊自适应PID控制的转台系统超调量小、响应速度快、鲁棒性好,具有控制灵活和适应性强的优势。     

基于模糊PID算法的直流电机控制系统研究

直流电机控制系统存在多变量,非线性,强耦合等特点。传统的PID控制存在其参数难以确定及PID参数对电机参数变化适应能力差等缺点。为克服上述缺点,本文根据模糊控制理论设计了基于模糊PID算法的直流电机双闭环调速控制系统;利用MATLAB软件对基于模糊PID控制的直流调速系统性能进行了仿真研究,并和传统PID控制系统进行了比较。仿真结果表明,和传统PID控制比较,模糊控制系统超调量小、抗扰动能力强、鲁棒性更高,更具适应性,控制性能优越。     

无刷直流电机自适应模糊PID控制及仿真

针对iECar永磁无刷直流电机转速PID控制精度低、控制不稳定和响应滞后等缺点,介绍了一种具有智能性质的自适应模糊PID控制器设计思路,提出了一种模糊控制器量化因子与比例因子整定的新方法。通过模糊推理方法实时调整PID控制器的比例、积分、微分3个参数,以实现电机转速输出的有效控制。最后,在Matlab/Simulink环境下构建了iECar无刷直流电机转速自适应模糊PID控制模型。仿真结果表明,自适应模糊PID控制效果较传统PID控制有明显的改善,显示了该控制器良好的鲁棒性、稳定性和动态响应特性。     

基于改进史密斯预估器的列车制动减速度控制研究

针对列车减速度控制中传统的比例、积分、微分控制（PID）及经典Smith预估方法控制效果不佳的问题,对Smith预估控制的反馈结构进行了改进,并从控制系统层面对影响列车实际减速度的不确定因素进行分类。建立列车制动单质点仿真模型,考察其在PID、Smith预估器以及改进Smith预估器控制下的系统阶跃响应特性。仿真结果表明,改进后的Smith算法具有良好的控制性能,且对参数变化具有更高的鲁棒性。最后在软件在环仿真平台的基础上,对比了非减速度控制、基于改进Smith预估算法的减速度控制、以及基于自适应参数估计算法的减速度控制的控制效果。结果表明,基于改进Smith预估算法的减速度控制不仅能实现目标减速度的精确跟踪,同时能够明显降低列车的纵向冲击。     

基于simulink的电动车无刷直流电机的速度控制

本文阐述了无刷直流电动机的工作原理,建立了无刷直流电机的数学模型;利用matlab/simulink建立了无刷直流电机控制系统的仿真模型,将模糊自适应PID算法应用于无刷直流电机的速度控制,进行了仿真;将仿真结果与传统PID控制比较,得出模糊自适应PID控制更适合无刷直流电机的速度控制。     

基于改进模糊PID的轮式机器人速度控制器设计

针对轮式机器人在行走过程中存在速度平衡超调较大与调节时间较长、速度平衡效果较差的问题,采用Matlab/Simulink与Carsim仿真软件建立轮式机器人四轮差速运动模型,对于无刷直流电机(BLDCM)系统,在原有模糊PID的基础上,结合抗积分饱和算法与变速积分算法,提出一种改进模糊PID控制的调速方法。仿真结果表明,通过抗积分饱和与变速积分算法改进后的模糊PID控制器与传统模糊PID控制器相比,在机器人速度平衡控制过程中,超调降低30%,调节时间降低33%,具有速度响应时间短、速度响应曲线波动小的优点。搭建了轮式机器人实验验证平台,实验结果表明,改进后的模糊PID控制调速方法的速度响应快,满足轮式机器人速度控制需求。所提设计可为轮式机器人速度稳定系统调试提供理论指导,并可应用于以速度调控为主导的控制系统。     

基于改进粒子群优化PID参数的风力除尘控制系统的研究

对卷接机组集中工艺风力除尘系统控制需求及工艺特点进行了研究,针对风力系统中压力和流量之间存在非线性与强耦合性的特点,以及控制系统中传统自动化科学技术(proportional plus integral plus derivative controller,PID)控制和现有的模糊PID控制自适应和鲁棒性较差、系统稳定性能不理想的问题,文中提出对角矩阵解耦方法将压力和流量进行解耦,利用改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。通过仿真软件和可编程序逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)程序对算法进行实现。位置阶跃响应实验粒子寻优实验结果表明:该方法在阶跃响应上升时间、最大超调量和响应速度上均有很好的优化效果,即时控制调整变频器频率以及阀门开度,使主风管压力波动在0. 5%～1%内,流量波动控制在0. 4%～0. 8%内。     

基于模糊PID的锅炉水位控制系统的研究

应用模糊控制技术,设计了一个二维模糊自整定PID控制器,对锅炉汽包水位进行控制,实现了PID参数的自适应调节。利用MATLAB对控制系统进行仿真。结果表明,该控制器自整定能力及鲁棒性比传统PID控制器更强,响应速度快、精度高,同时对虚假水位有较好的控制效果。     

基于自适应模糊PID无刷直流电机控制研究

无刷直流电机具有高度的非线性特性,为了提高电机转速控制的稳态和动态特性。设计了无刷直流电机自适应模糊PID控制系统,并在MATLAB/Simulink平台上与传统PID控制系统进行了对比仿真实验。仿真结果表明：在突变负载干扰下该控制方法能有效提高转速的响应能力,降低了转速超调量和转矩脉动,大大增强了系统的鲁棒性。     

基于模糊PID的智能小车控制算法研究

智能小车自动寻迹过程中,方向控制与速度控制都存在高度非线性的问题。采用模糊PID控制算法,实现了对方向和速度的优化控制,即采用模糊PD算法对智能小车方向进行控制,采用模糊PID算法对速度进行控制。该方案运用于智能车控制系统,克服了传统PID控制的不足,通过模糊规则进行推理决策,实现了PID参数的实时优化。     

基于粒子群-模糊PID的织网机主动穿线板多电机协同控制

针对织网机主动穿线板多伺服电机协同控制问题,以3台电机为被控对象,将粒子群算法与模糊PID(proportion integration differentiation)控制相结合,设计基于粒子群算法的模糊PID控制器,粒子群算法优化控制系统的初始参数,结合模糊PID完成对多伺服电机协同控制系统的动态调整。为保证系统的同步控制性能,采用偏差耦合控制策略,引入了速度补偿器调节电机间的同步误差。仿真结果表明,相较于传统PID控制和模糊PID控制,改进后的控制器响应速度快、超调量小、稳健性较好,能更好地实现多伺服电机的协同控制,提高织网机成品的品质。     

基于自适应模糊PID方法的轮毂无刷直流电机控制与仿真

针对轮毂式电动车用永磁无刷直流电机转速PID控制精度低、控制不稳定和响应滞后等特点,根据轮毂电机参数的变化,利用模糊控制对PID参数进行在线自适应调整,提出了一种基于自适应模糊PID的转速控制方法,获得了高精度的转速控制。首先分析永磁无刷直流电机的动态数学模型,在MATALB/Simulink平台下,将模型按功能进行子模块建模,并通过与S函数相结合构建无刷直流电机的转速自适应模糊PID的双闭环控制系统模型,最后考虑车辆实际行驶情况,进行了电机系统运行工况的仿真分析。结果表明,采用自适应模糊PID控制无刷直流电机,能够实现控制精度高、响应速度快、无超调,且系统对干扰和参数变化具有较强的鲁棒性,明显改善对电动车用轮毂驱动电机的控制效果,提高电动车辆行驶的操纵性和稳定性。     

电弧炉电极调节系统的自校正控制

以电弧炉电极调节系统为研究对象,提出了采用参数辨识的方法对受控模糊实时估计算法,进而采用极点配置自适应控制算法,对传统的PID电弧炉电极调节系统加以改进。仿真结果表明,自适应控制系统无论在系统的动态性能,还是在对弧长扰动的抑制能力方面,均优于PID控制,为开发新一代电弧炉自适应调节系统提供了理论依据。