基于附加惯性项BP神经网络的四旋翼无人机姿态控制研究

针对传统PID控制不能实时更新整定的K_p、K_i、K_d参数,以及控制精度不高等缺点,在结合四旋翼无人机自身特性的基础上,本文提出一种附加惯性项的BP神经网络与PID控制结合的姿态控制方法,并对惯性系数进行修改,来实现无人机在受干扰情况下飞行过程的姿态控制。仿真实验分析表明:与BP神经网络参数自整定PID控制和传统PID控制相比,该控制方法提高了系统的抗扰性、鲁棒性和动态性能,从而对于提高无人机的姿态控制具有较好的实际参考价值。     

机床控制中的双模参数自调整模糊控制器

为提高超精密机床的加工精度,设计了一种双模参数自调整模糊控制器,其能根据误差和误差变化的大小实现两种模糊控制规则的自动切换和参数的自调整.针对所给定的超精密机床交流伺服系统,将该模糊控制器和PID控制器控制性能进行了仿真分析,仿真实验中模糊控制器的动态跟随性能和定位精度都明显优于PID控制器.结果表明,该模糊控制器能很好地适应交流伺服系统的非线性特点,其性能优于PID控制器.     

基于模糊PID控制的螺杆空压机温度控制系统

为了改善传统螺杆空压机温度控制系统中的PID控制器参数设定的准确性不高,提高控制器初始参数设置的及时性和准确性,提出一种基于模糊控制理论的并采用齐格勒·尼克尔斯第一法确定PID控制器参数的初值的方法,并运用于新的控制器中,通过运用模糊控制理论实现对PID控制器参数的修正,从而得到满足控制要求的PID控制器参数。并通过仿真实验,实现PID控制器的参数满足控制要求,验证了该控制器的可行性和有效性。     

灰色预测模糊自调节PID控制器及其仿真

结合灰色预测、模糊自调节与传统PID控制的设计思想,提出灰色预测模糊自调节PID控制算法.该算法用系统输出误差和系统输出预测误差合成的综合误差作为PID控制器的输入,同时模糊自调节系统又能根据综合误差及其变化率来调整PID参数.仿真结果表明,与模糊自调节PID控制器相比,该控制器具有良好的动态性能和鲁棒性.     

基于PC104嵌入式系统的智能温度控制系统设计

针对实际多变量强耦合非线性温控系统,设计了基于PC104嵌入式系统的拟人智能温度控制系统.根据不同的误差和误差变化趋势,采用分区PID控制策略,并构造了误差观测器,在线实时调整控制器参数,该系统运行表明该方法是有效的.     

Stewart平台的SimMechanics仿真

目的为更方便地建立模型进行仿真,避免不同软件之间的兼容问题,提高仿真的效率,研究Stewart平台的SimMechanics仿真.方法基于Matlab自身进行联合仿真,使用Matlab里的SimMechanics工具箱建立Stewart平台,该平台包括支腿轨迹产生器,执行机构,比例-积分-微分(PID)控制器和输出显示器.通过分析该Stewart仿真模型得到其运动特性,测试不同比例系数(K_p)值对PID控制器的影响.结果由示波器观察得到的支腿的伸缩长度与设定支腿的伸缩长度一致,证明该仿真可靠.对比3组仿真结果,验证了K_p值对PID控制器的影响是正确的.同时该仿真方法还可以得到上平台重心的运动轨迹.结论 Stewart平台的SimMechanics仿真方法提高了仿真效率,同时K_p参数的选值对实际应用有很大的指导意义,充分体现了仿真的作用.     

磁力轴承的模糊控制

介绍了磁力轴承系统的工作原理和数学模型,针对该系统的高度非线性、本质不稳定性和参数不确定性,提出了一种控制算法较为简单的模糊控制方案,通过分析得出影响模糊控制器稳态误差大小的两个主要因素为比例因子ke和误差e的量化论域中"0"点的量化策略.在Simulink中的仿真结果表明,将模糊控制器用于磁力轴承系统的控制,与PID控制相比,系统超调小,调节时间短,抗扰动能力强,且能达到一定的控制精度.     

两层模糊控制在循环流化床床温控制系统中的应用

床温是循环流化床锅炉燃烧控制系统中的一个重要参数,本文设计了两层模糊控制系统对循环流化床床温进行控制,第一层为PID控制器,第二层为模糊控制,实现对PID控制器参数的修正,以改善单独由PID控制形成的不足,并根据PID调制器的调节过程,给出了一组确定PID的调节规则,仿真结果表明两层模糊控制动态性能明显优于常规定参数PID控制,且前者较后者的抗内扰能力强、鲁棒性好.     

一种参数自调整模糊控制方法

提出了一种参数自调整模糊控制方法 ,该方法根据误差 E和误差变化 EC修正规则调整因子 α,并且根据系统性能指标调整比例因子 Ku.利用 Lab Windows/CVI开发的控制软件 ,在自行设计的交流变频调速实验系统上进行了电机速度控制实验 .实验结果表明 ,对比常规模糊控制和 PID控制 ,该自调整模糊控制方法具有良好的控制性能 .     

积分分离法PID控制在自动配料系统中的应用

自动配料系统在冶金、水泥、制药等工业领域得到广泛应用,本文在积分分离法PID控制器的基础上,根据误差的不同区域用数字离散化实现了对PID参数的在线自动整定,实验结果表明,设置合理的误差区间,选择合理的PID参数能够满足控制系统响应速度快、速度精度高、鲁棒性强的要求.     

带调整因子的张力模糊控制器的设计与实现

针对钢带缠绕变张力控制系统,运用力控组态软件设计监控程序中带调整因子的张力模糊控制器。在监控程序中,先对钢带缠绕张力采样,然后将张力误差和张力误差变化率模糊化;把Matlab仿真得到的带调整因子的张力模糊PID控制器的模糊控制表导入到监控程序中,根据张力误差和张力误差变化率查询得到PID参数的修正值,计算新的PID参数,用以控制钢带缠绕张力。Matlab仿真结果表明,钢带缠绕变张力控制系统响应速度快、超调量小,在监控程序中实现了张力模糊控制器的功能。     

风力发电机组最佳功率追踪自适应模糊PID控制

针对变速恒频风力发电系统,以额定风速以下风能的最大利用率为目标,设计了基于自适应模糊PID控制的风能最佳利用追踪控制器.该控制器对叶尖速比进行控制,运行时根据实际输出的叶尖速比与其最优值间的误差及误差变化率在线实时调整PID参数,实现自整定,达到风能利用系数最佳的功率追踪目标.通过仿真对几种控制方法进行对比分析,结果表明,自适应模糊PID控制能够将风能利用系数和叶尖速比均控制在最优值附近,系统的稳态性能和动态性能都较好,控制效果优于PID控制和模糊控制.     

最优Fuzzy-GA PID控制器及其应用

提出了一种基于模糊推理与遗传算法的最优PID控制器的设计方法 .该控制器由离线和在线 2部分组成 .在离线部分 ,以系统响应的超调量、上升时间及调整时间为性能指标 ,利用遗传算法搜索出一组最优的PID参数K p ,T i 及T d ,作为在线部分调节的初始值 ;在在线部分 ,采用一个专用的PID参数优化程序 ,以离线部分获得的K p ,T i 及T d 为基础 ,根据系统当前的误差e和误差变化率 e ,通过模糊推理在线调整系统瞬态响应的PID参数 ,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能 .计算机仿真结果表明 ,与传统的PID控制器相比 ,这种最优PID控制器具有良好的控制性能和鲁棒性能 ,可用于控制不同的对象和过程     

基于模糊PID的变频水泵恒压供水系统仿真

针对中央空调机组的恒压供水问题提出了一种基于模糊PID控制器在线调整PID参数的变频水泵恒压供水系统.讨论了如何确定模糊PID控制器的隶属函数和模糊规则的问题,利用MATLAB软件中的模糊控制工具箱和Simulink对系统进行了仿真实验,并对常规PID控制器和模糊PID控制器分别选取了两组不同的系统传递函数,模糊PID控制器通过输出调整量ΔKp、ΔKi、ΔKd,对PID的参数Kp、Ki、Kd进行了在线调整.仿真实验结果表明模糊PID控制器不仅能有效抑制超调现象,提高系统的响应速度和稳态性能,而且对系统结构参数变化的适应能力也更强.     

在线参数自整定模糊PID控制器的设计与仿真

根据模糊控制原理,设计了一种参数自整定PID控制器.借助于MATLAB的系统仿真软件Simulink,实现了对模糊PID控制系统的仿真,仿真结果显示模糊PID控制系统具有超调小、稳态控制精度高等特点.     

时滞系统的T-S模糊PID控制

以输出误差e、误差积累Σe、误差变化率△e为控制器输入,设计了三输入单输出的T-S模糊PID控制器。针对时滞系统,分别采用传统PID控制器、Smith预估补偿器、T-S模糊PID控制器进行控制并仿真比较,结果表明:T-S模糊PID控制器具有控制精度高、响应快速、适应性强的特点;当时滞系统的时滞发生较大变化时,控制器仍具有很好的控制效果,系统稳定。     

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。     

参数自整定模糊PID控制器的设计与仿真

为保证大时滞复杂系统的稳定性和抗干扰性,结合模糊控制和常规PID控制的优点,设计了一种参数自整定模糊PID控制器,根据其输出形式的不同,采用了位置式和增量式2种方法对时滞系统进行了有效控制,利用Matlab软件的Simulink和Fuzzy工具箱进行了仿真．结果表明：增量式输出方法时控制效果更好,并具有零超调、无静差、过渡时间短、稳定性好等特点．根据实验结果,总结出了调整模糊PID控制器各参数的一般规律和设计方法．     

模糊控制器在高阶水位控制中的设计及应用

在高阶大惯性环节对象的控制问题中 ,采用普通PID难以实现其良好的控制作用 .设计了一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器和模糊控制器 ,根据偏差和偏差变化率来实时调整参数 ,水位控制实验结果表明 ,这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果 ,明显改善了系统的动态性能和稳态性能 .     

两辊压延机厚度模糊PID控制系统设计与仿真

将模糊控制器和PID控制器相结合,建立了压延厚度模糊PID自动控制系统,把模糊控制技术应用于厚度控制系统中,解决了PID控制系统调节过慢或容易超调等问题.MATLAB仿真实验结果表明,该系统响应速度快、稳态误差小,控制性能比PID控制有了很大提高.