基于CMAC的PID控制在液位控制中的研究与仿真

随着工业的发展,对液位控制系统的性能提出了更高的要求,同时要求系统在较恶劣的环境下有较强的适应能力.针对工业过程的非线性、不确定性等特点,介绍了小脑模型神经网络(CMAC)的原理及基于与PID的并行控制设计,以及该设计在液位控制中的应用,并对该设计在MATLAB下进行了仿真,得到了较好的控制效果.     

液压挖掘机轨迹智能控制的研究

对挖掘机液压伺服机械手的轨迹提出了一种新的智能控制方法. 利用行程可测量油缸和先导伺服驱动方向阀构成的液压控制系统, 根据要求对动臂摆动机构系统的3个工作臂液压阀进行了有效控制,并给出了系统模型.     

一种单输入CMAC策略在机械手逆模控制中的应用

小脑模型关节控制器(CMAC)是一种结构简单、学习速度快的局部神经网络,适合于实时控制。但对于某些高维输入系统来说,CMAC需要大量的存储空间,实际应用性能下降。文章结合传统PID反馈控制与神经网络逆模控制的特点,利用CMAC网络对机械手进行逆模控制;针对网络所需输入量较多的问题,提出了一种单输入CMAC网络的逆模控制策略,并将提出的控制策略应用于2自由度机械手的轨迹控制;引入测量变量使网络输入由二维转换为一维,减少了神经网络所需存储空间,提高了学习速度。仿真实验结果表明,所提出的控制策略克服了机械手非线性和不确定性的影响,是可行的。     

基于CMAC的PID控制在液位控制中的研究与仿真

随着工业的发展,对液位控制系统的性能提出了更高的要求,同时要求系统在较恶劣的环境下有较强的适应能力。针对工业过程的非线性、不确定性等特点,介绍了小脑模型神经网络（CMAC）的原理及基于与PID的并行控制设计,以及该设计在液位控制中的应用,并对该设计在MATLAB下进行了仿真,得到了较好的控制效果。     

挖掘机工作装置电液伺服智能控制

针对挖掘机工作装置电液伺服系统中存在多变量、强耦合及非线性的特点，提出了CMAC神经网络与常规控制相结合的控制方法，很好地解决了挖掘机电液伺服系统位置控制问题。仿真结果表明，该控制方法具有较高的控制精度和鲁棒性。     

液压挖掘机工作装置模型及控制的试验研究

对某型液压挖掘机的工作装置进行3自由度的动力学分析，利用拉格朗日方法建立其动力学方程；并在该动力学方程的基础上给出挖掘机铲斗轨迹控制方法；介绍控制系统的软件、硬件、反馈检测装置、轨迹控制器以及为了对挖掘机进行计算机控制所进行的相关改造；给出PID控制的框图、铲斗轨迹跟踪控制表达式；对其铲斗轨迹跟踪控制进行三自由度的测试试验；由于试验挖掘机所采用的控制阀为电液比例阀，有较大的死区，为了保证控制精度，给出了死区补偿的试验方法以及PID参数设置方法和数值。研究结果表明：在所给定的PID参数下，铲斗跟踪的设定水平直线长度为2．500m，对铲斗水平跟踪速度为136mm／s，其精度可以控制在110mm之内，非直线度最大为4．2％。     

智能车辆轨迹跟踪控制方法研究

针对智能车辆的轨迹跟踪控制问题,提出了一种可以调节参数的智能车辆轨迹跟踪控制方法.首先,设计了模糊控制器对智能车辆进行路径跟踪控制;其次,为了提高车辆在高速下的路径跟踪效果,设计模型预测控制器,并结合轮胎的动力学特性及车辆动态特性对轮胎侧偏角、质心侧偏角等进行约束;然后,为了提高车辆在不同工况下的路径跟踪效果,进一步设计了基于PSO算法的模型预测控制器.比较三种控制器的控制效果,选择典型工况在联合仿真平台上进行仿真.结果表明,提出的智能车辆的轨迹跟踪控制方法可以有效地对车辆轨迹进行跟踪.     

基于小脑模型关节控制器的神经元离散滑模控制

针对常规滑模控制中,在状态轨迹沿滑模面运动过程中易产生抖振的现象,将小脑模型关节控制器与滑模控制相结合,提出了一种新的控制策略,即基于小脑模型关节控制器的神经元离散滑模控制,并对该方法进行了计算机仿真。仿真结果表明,采用本文所提出的方法,不仅有效地抑制了抖振,而且系统具有良好的动态品质。     

基于Udwadia-Kalaba方法的全向移动机器人轨迹跟踪控制

针对三轮全向移动机器人的轨迹跟踪控制问题,文章提出一种基于Udwadia-Kalaba(U-K)方程的约束跟踪控制方法.根据牛顿力学构建无轨迹约束时的移动机器人动力学模型;基于U-K理论,将期望运动轨迹抽象为一种虚拟约束施加在系统上,并将该约束转化为Pfaffian标准形式,再通过U-K基本方程获得满足期望轨迹要求的控...     

液压挖掘机轨迹控制策略的半实物仿真研究

设计基于递推增量算法的轨迹控制器原型,为验证其控制效果的正确性,开发基于OpenGL的VR仿真软件.轨迹控制器与虚拟现实VR软件共同组成半实物仿真环境.在此环境下,模型挖掘轨迹设定水平走直线动作,通过不断地调整控制参数,以达到良好控制效果.最后证明运动控制器原型系统能按预期的控制要求工作.     

基于单神经元PID的挖掘机铲斗位姿自适应控制

为实现挖掘机作业过程自动控制,需要对铲斗位姿准确定位。建立了挖掘机工作装置运动学模型及电液控制系统模型,针对挖掘机电液控制系统的时变性与外界干扰的不确定性特点,设计了一个单神经元自适应PID控制器,并采用二次型性能指标对控制器参数进行在线优化。仿真试验表明,该控制器响应快速、平稳,对参数时变与不确定扰动具有一定鲁棒性,能有效地对挖掘机铲斗位姿进行精确控制。     

Trajectory tracking control of the bionic joint of the musculoskeletal leg mechanism

Pneumatic artificial muscles ( PAMs) have properties similar to biological muscles, which are widely used in robotics as actuators.It is difficult to achieve high-precision position control for robot-ics system driven by PAMs.A 3-DOF musculoskeletal bionic leg mechanism is presented, which is driven by PAMs for quadruped robots.PAM is used to simulate the compliance of biological muscle. The kinematics of the leg swing is derived, and the foot desired trajectory is planned as the sinusoid-al functions.The swing experiments of the musculoskeletal leg mechanism are conducted to analyse the extension and flexion of joints.A proportional integral derivative ( PID) algorithm is presented for controlling the flexion/extension of the joint.The trajectory tracking results of joints and the PAM gas pressure are obtained.Experimental results show that the developed leg mechanism exhibits good biological properties.     

基于偏最小二乘回归的挖掘机液压系统故障诊断

为了提高挖掘机液压系统的可靠性水平,提出了一种针对挖掘机液压系统的偏最小二乘回归(PLSR)故障诊断方法,其原理是:首先使用非线性迭代偏最小二乘(NIPALS)算法分析系统正常状态下的样本,选择累积方差最大的PLS成分数目,建立输出变量关于输入变量间的PLSR辨识模型;然后,将系统故障状态下的样本代入PLSR辨识模型,运用广义似然比(GLR)检验对模型残差进行假设检验,判断系统的故障状态。实验结果表明,采用基于PLSR的故障诊断方法能准确地诊断出所有系统故障,能有效地应用于挖掘机液压系统的故障诊断。     

基于反步法的SCARA机器人轨迹跟踪控制

针对SCARA机器人轨迹跟踪问题,提出了一种基于反步法的轨迹跟踪控制方法。利用反步法设计控制器的虚拟控制和实际控制量,基于李雅普诺夫稳定理论设计的控制律能够实现对机器人的轨迹跟踪,并确保闭环系统为全局稳定。仿真结果验证了算法的有效性,所设计的跟踪闭环系统一致全局渐近稳定,有效提高了轨迹跟踪控制精度,保证了跟踪误差信号的收敛。     

基于PMSM的电动负载模拟器建模与控制

电动负载模拟器是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一.介绍了永磁力矩电机驱动的电动负载模拟器的结构和工作原理,建立了其数学模型,并对控制系统进行了设计和仿真分析.针对加载梯度大范围变化条件下,一套固定的PID参数适应性较差的问题,设计了基于CMAC的复合控制方案,控制系统表现了较强的自适应性.     

一种新型智能化测控系统的研制

ZCK-Ⅱ是基于现代控制理论及算法的一种智能测控系统,由虚拟仪器、传感器、变频器、数据采集卡等单元组成。采用Labview编程,将温度、液位数值及变化曲线在上位机上进行实时显示,通过设定PID参数实现对温度和液位的最优化控制。该设备可以使学生更直观地理解现代控制理论知识,增强实际操作能力,提高学生的综合素质。     

基于MAS的分布式智能控制初探

论述了工业控制技术的发展历程,从初期的开环控制到智能控制、分布式控制;重点讨论了基于MAS的分布式智能控制的思想、研究内容和重点,并综述了国内外一些研究组织、学者的研究成果;提出了基于MAS理论的联盟方法研究分布式智能控制系统中各子系统间协调控制问题的思路以及研究进展。