基于Ziegler-Nichols方法PID控制器的球杆系统

通过建立球杆系统机械模型、角度模型和电机模型,得到这个球杆系统的数学模型,设计PID控制器,通过在线整定控制器参数,提高球杆系统的控制性能.仿真实验结果证明：PID控制效果良好,适应能力较强,具有算法简单、参数整定容易等优点.     

基于根轨迹控制的球杆系统

通过建立球杆系统机械模型、角度模型和电机模型,得到球杆系统的数学模型,设计根轨迹控制器,通过在线整定控制器参数,提高球杆系统的控制性能.仿真实验结果证明根轨迹控制效果良好,适应能力较强,具有算法简单、参数整定容易等优点.     

基于根轨迹控制的球杆系统

通过建立球杆系统机械模型、角度模型和电机模型,得到球杆系统的数学模型,设计根轨迹控制器,通过在线整定控制器参数,提高球杆系统的控制性能.仿真实验结果证明根轨迹控制效果良好,适应能力较强,具有算法简单、参数整定容易等优点.     

基于BP神经网络的球杆控制算法设计

针对球杆系统定位控制问题,基于BP神经网络设计了BP神经网络控制器和BP神经网络PID参数自整定两种智能控制器.完成了两种控制器的网络结构与实现方法,并在Simulink环境中仿真.仿真结果显示出BP神经网络PID参数自整定控制器的稳定性优于BP神经网络控制器,将BP神经网络PID参数自整定控制器算法移植到GBB1004球杆系统,实现了对该系统的控制.实验结果显示,该控制器响应快,有一定的抗干扰能力,获得系统调节时间小于16s,稳态误差小于1cm.     

球杆系统的内模PID控制

本文针对开环不稳定球杆系统,提出了一种内模PID控制器设计方法.首先通过机理分析建立了系统的数学模型,并利用一阶环节逼近模型中的积分环节,然后在此基础上根据内模控制(internal model control,IMC)原理设计了系统控制器,并推导出了相应的内模PID控制器,与常规PID控制器相比,该控制器仅有一个可调参数,且系统具有整定方便、鲁棒性强的优点.仿真和实验结果表明,内模PID控制器能使小球快速地稳定在目标位置,具有良好的稳定性和鲁棒性.     

球杆系统的PID控制方法研究

在控制理论的研究中,球杆系统是典型的研究对象之一.首先对球杆系统进行分析,对它建立数学模型;接着通过系统的传递函数设计其PID控制器;然后通过在Matlab软件中的Simulink模块建立球杆系统的PID控制器;最后通过调节PID的控制参数选择最优的PID控制器,并通过其对应的响应曲线验证所提算法和模型的准确性.     

分数阶系统的二自由度PID预期动态整定法

采用实际模型简单控制的策略,针对分数阶系统提出一种基于预期动态方程的二自由度PID整定方案(DDE)。通过选取预期动态方程系数,将控制器参数与系统控制要求建立联系,确定各个参数的取值规则。8个分数阶模型的控制仿真结果表明,用DDE法整定的整数阶二自由度PID控制器可以使系统满足预期动态,并且该控制器具有与分数阶PID相当或较其更好的控制效果。     

PID控制器参数整定复杂性的分析

针对PID控制器参数整定复杂性的问题,以典型二阶被控对象的单位负反馈系统为例,从根轨迹和频率特性的角度,详细分析了PID控制器参数变化对系统控制性能的影响,并通过PD控制且以图形的形式展示出了PD控制参数连续变化对超调量、上升时间和调节时间的影响,对于理解PID控制器参数整定的复杂性及合理选择和应用PID控制器均具有一定的参考价值.     

模糊PID控制器的设计

常规PID控制器由于简单、稳定性好、可靠性高而广泛应用于过程控制。PID调节过程的品质取决于PID控制器各个参数的整定。常规PID控制器不能在线整定参数，因而不能很好地控制非线性、时变的复杂系统和模型不清楚的系统。模糊控制器对复杂的和模型不清楚的系统能够进行简单有效地控制。因此，结合传统PID控制器的优点，同时，考虑到模糊控制实现的特点，提出了模糊PID控制器的思想。     

模糊自整定PID参数控制器在直流调速系统中的应用

从解决工程船舶直流电动机可控硅调速系统实际问题出发,提出模糊自整定PID参数控制方法,完成了采用单片机控制的模糊自整定PID参数控制器的设计,并进行了相关试验,证明方法的可行性.通过单片机将PID技术和模糊控制理论结合在一起,使得系统硬件简单,软件模块化,可移植性增强,系统的通用性得到提高.     

球杆系统的控制方法研究

球杆系统是一个典型的非线性不稳定系统,其中小球在导轨上滚动过程的动态描述十分复杂．通过建立球杆系统的数学模型,简化后得到了整个球杆系统的传递函数．根据传递函数设计模糊自适应PID控制器,在Matlab中的Simulink环境下进行仿真试验来验证控制器设计效果．通过仿真可以看出：模糊自适应PID控制更适于球杆系统的控制．     

横杆单端铰接的球杆系统设计及敏感因素分析

以球杆系统为研究对象,设计了一种横杆单端铰接的球杆系统。该系统通过旋转电位计设定小球在横杆上理想位置,通过高频近距离激光位移传感器检测小球的实际位置,由单片机内部的PID算法控制输入到滚珠丝杠电机驱动器的PWM输出频率,使滚珠丝杠电机正、反转,从而实现小球停在设定理想位置。在Matlab/Simulink中进行建模仿真对影响系统稳定性的不同敏感因素进行研究。结果表明小球初始位置、滑动摩擦对系统稳定性产生影响。     

球杆系统的滑模变结构控制

球杆系统是典型的非线性和不稳定性系统,为了提高球杆控制系统的动态性能和干扰抑制特性,本文提出了滑模变结构控制方法。首先建立球杆系统的数学模型,并对非线性模型进行线性化处理。其次针对简化的球杆模型,设计了基于指数趋近律的滑模控制器。仿真和实验结果证明该方法能使小球较快的到达设定位置,同时具有较强的抗干扰能力。     

六旋翼植保无人机模糊自适应PID控制

六旋翼植保无人机在作业过程中自身载荷变化将引起飞行控制性能下降、抗扰动能力降低等问题。为了提高六旋翼植保无人机的可控性,通过对六旋翼植保无人机在喷洒农药过程中进行分析和建模,推导出植保无人机时变动力学模型,提出了一种模糊自适应PID控制算法,模糊自适应PID算法适应性强,参数整定简单,提高了系统动态响应和稳态性能。将各个传感器的测量参数输入到模糊自适应PID算法中,可以得到对应的控制量,实现飞行器稳定运行。通过使用Matlab软件对飞行系统进行仿真,并结合实验平台实际飞行控制表明,系统的动态性能和稳定性得到了有效提高。     

自适应PID控制在风力发电机试验系统的应用

将模糊自适应的控制模型与常规PID控制算法相结合,设计一种自适应模糊PID控制器,利用这种控制器的控制参数在线调整功能,以适应被控过程的参数时变性,并将其应用于风力发电机试验系统电源组的控制系统,来改善试验系统电源组的控制性能.结果表明,控制器参数易于整定,且具有较好的自适应性.应用自适应模糊PID控制的风力发电机试验系统电源组的控制系统能够适应被控对象在较大范围内的变化,具有较强的自适应性和优良的控制性能.     

无刷直流电机的变论域模糊自适应PID控制系统设计

为了改善无刷直流电机的调速性能,针对普通模糊PID速度控制器的缺陷,研究了基于变论域思想的自适应模糊PID控制器及其在BLDCM控制系统中的应用.在Matlab仿真平台下,建立了BLDCM的模型,构建了BLDCM的电流、转速双闭环控制系统,其中转速环采用了变论域自适应模糊PID控制器,电流环采用普通PID控制器.仿真结果表明,与常规PID控制器和普通模糊PID相比,采用变论域自适应模糊PID控制器的优势在于:转速输出无超调、响应速度快、控制精度高,具有较强的鲁棒性和自适应能力.     

水电站计算机监控系统单神经元自适应PID功率调节的研究

水力发电机组是一个复杂的非线性控制对象,为保证水电站发电机组功率调节具有快速、稳定的控制特性及良好的鲁棒性,本文提出在水电站计算机监控系统有功功率调节中采用单神经元自适应PID功率调节方式.PID控制的关键问题是PID参数的整定,单神经元自适应PID控制器由于其权值可以在线调整,具有较强的自学习和自适应能力,仿真结果表明改进的单神经元PID控制器比传统的控制器拥有更好的稳定性、动态性能和鲁棒性.     

双变量串级PID板球控制系统的设计与实现

传统单级比例积分微分(proportional-integral-derivative control,PID)控制只适用于单一变量的简单线性对象,不适用于板球系统这种复杂的多变量、非线性系统.基于对板球系统物理模型研究,提出一种基于串级PID的板球控制系统,小球的位置和速度同时作为反馈量,实现对两个变量的同时控制,并设计了板球系统硬件结构,进行了实际验证.测试表明,所提出的板球控制系统调节时间短、超调量小、误差小,且有一定的抗干扰能力.