炉温的自动控制系统

针对炉温控制系统的强滞后特性 ,提出了基于模糊控制及快速响应调节环节 .采用基本 PI调节器和模糊控制技术的温度调节系统 ,以模糊集合论 ,模糊变量及逻辑推理为基础的计算机控制技术 ,系统采取两极 bang-bang最优控制方法 ,实现系统的快速控制及模糊控制的精度控制 ,进而实现实时稳定准确控制的目的     

散热器试验台送风系统规则自提取模糊控制试验

提出了环境试验室送风系统规则自提取模糊控制方法,试验研究了基于送风加热器调节的送风温度与测试室温度的模糊控制和比例积分(PI)控制效果.试验结果表明,对于无滞后环节的送风加热器-送风温度控制回路,传统PI控制方法具有较好的控制性能,收敛速度快;基本模糊控制方法收敛较慢,存在稳态误差;规则自提取模糊控制方法超调大,但收敛速度加快,稳态误差减小.对于具有滞后环节的送风加热器-测试室温度控制回路,规则自提取模糊控制方法超调小、稳态误差小、控制效果最好.可见,对于无滞后环节的被控过程,采用PI控制方法即可满足要求;而规则自提取模糊控制方法非常适用于具有大滞后环节的过程控制.     

单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制

为了提高单相PWM整流器输出电压的质量,解决传统控制策略存在参数整定困难的问题,改善小型能源路由器中间级的输入电压,提出了电压外环模糊自适应控制策略。首先,根据电路特征,建立单相PWM整流器的最优数学模型;其次,将模糊控制思想引入电压外环控制策略中,与传统的PI控制相结合,针对传统PI参数的影响,构建模糊规则,计算模糊因子;最后,与比例谐振控制结合,给出了单相PWM整流器电压外环模糊自适应控制。结果表明,所提出的控制策略具有良好的动态特性,可以在一定程度上减少负载波动时输出电压的波动,且在单位功率因数条件下,能够实现整流器的整流或逆变。改进策略可为小型能源路由器能量双向传输方面的研究提供参考。     

永磁同步直线电机模糊预测控制策略

为了解决模型预测控制寻求最优控制变量时,由于权重系数选取不合理而导致的实际电流不能紧密跟随给定或预测输出电压波动过大的问题,提出了一种基于模糊控制动态选择权重系数的模型预测控制方法。将模糊控制应用到选取权重系数中,把最优权重系数在线输送给当前正在运行的模型预测控制系统;通过3组试验对不同的权重系数进行仿真、对比和分析,得出权重系数的合理区间。仿真结果表明,基于模糊控制的权重系数具有良好的兼顾性能,当负载变化剧烈时,电机的鲁棒性较好,电流可以紧密跟随给定;当负载变化平缓时,在满足电流可以跟随给定的条件下,输出电压的波动会减小。改进后的控制系统具有较强的抗扰动能力,可以根据负载变化需求自动变化权重系数,为永磁同步直线电机的控制设计提供参考。     

孤岛微网模糊PI下垂控制仿真研究

处于孤岛运行的微电网,通常采用下垂控制方式对其输出电压幅值和频率进行控制.而传统下垂控制策略在微网负荷波动情况下,存在电压幅值和频率难以稳定的问题,提出一种基于模糊PI控制的改进下垂控制策略.该策略引入模糊PI控制,通过采集电压幅值和频率的变化,经模糊推理来实时调整下垂系数,减小了负荷功率波动对系统的影响,提高了微电网的稳定性.通过在Matlab/Simulink中建模仿真,验证了该控制策略的可行性.     

恒压供水系统模糊PID控制策略研究

恒压供水系统模型为带有滞后环节的一阶惯性系统,系统参数会随着外部环境影响而变化,因此常规PID控制算法达不到很好的控制效果.针对这种情况,采用模糊PID控制算法,通过在PID算法的前端引入模糊控制算法,实时在线调节PID算法中的比例系数、积分系数和微分系数.MATLAB仿真结果表明,与常规PID控制算法相比,采用模糊PID控制算法具有响应速度快、超调量低、稳定性好的优点.     

基于模型参考模糊自适应的多缸同步控制

针对各通道间存在的耦合和外力扰动作用,以及工况和负载的复杂多变性,以四缸同步系统为例,应用了模型参考模糊自适应控制。根据被控对象和参考模型的输出偏差和偏差的变化来调整PI控制器的比例系数和积分系数,即通过模糊推理实时地调节PI参数,使受控系统的输出趋近于参考模型输出。仿真结果表明:该方法比传统PID控制能更有效的抑制各通道间的耦合和外力扰动作用,提高了系统的鲁棒性和同步精度。     

一种无刷直流电机模糊PI控制器设计

为克服传统的PI控制器参数整定方法在无刷直流电机控制中存在精度低、抗干扰能力弱等的不足,本文提出了一种基于PSO-GSA算法的模糊PI控制器设计方法。PSO-GSA算法融合了PSO算法的全局开发能力和GSA算法的局部探索性能,具有更加优异的最优值搜索能力。将PSO-GSA算法用于优化模糊PI控制器的量化因子和比例因子,实现了模糊控制对PI控制器的实时、高精度调节。仿真和实验表明,该方法可以使得无刷直流电机控制有较好的稳定性和鲁棒性,电机转速控制的精度有显著提高。     

模糊PI控制在电梯门机系统中的应用

为改善电梯门机系统中固定的转速PI参数不能根据电梯门重量变化而自适应调整的缺点,提出一种改进的模糊PI控制方法,用于电梯门机控制系统中．在永磁同步电机矢量控制速度环的模糊控制模块的设计中,创新性的引入电流对PI参数的影响．基于Matlab／Simulink的控制系统仿真结果和工程实验表明,该方法可实现智能控制,相较于传统PI系统对不同的电梯门机系统都可获得更好的动态性能．     

半导体激光器的精密温控系统设计

介绍了一种大功率半导体激光器的精密Fuzzy PI温控系统的设计,利用半导体制冷器对大功率半导体激光器进行精密温控,控制精度高、振荡小;在常规模糊PID控制器的基础上,通过增加模糊控制规则,从而构成变积分系数的模糊PI控制器,通过在线调整积分系数,间接调整常规模糊控制器的模糊控制规则,以改善其性能。     

PWM整流系统模糊逻辑控制研究

针对三相电压源PWM整流双闭环控制系统中电压外环控制器动态响应速度快的要求,按照模糊逻辑控制器的原理,根据系统输出直流母线电压误差和电压误差变化率提出并设计一种模糊逻辑电压控制器,从而得到控制器的比例积分系数．在Matlab环境下建立了仿真模型,进行了系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下进行了传统PID控制和基于模糊逻辑控制情况下系统输出直流电压的超调量和响应时间的对比实验．结果表明：这种控制方法在不改变系统的拓扑结构,不增加控制器的实现难度的情况下,在PWM整流系统中使用模糊逻辑控制,能改善系统的动态性能,抑制动态响应过程中的超调量,提高系统动态响应速度．     

一种滞环电流控制PWM整流器的设计研究

鉴于常见滞环电流控制时滞环宽度固定而开关频率变化带来的不足,提出一种固定开关频率的自适应变环宽的滞环电流控制技术的策略;详细推导了三相PWM控制的VSR系统主电路拓扑的数学模型以及滞环宽度控制原理方程,得到开关频率与滞环宽度的关系;为了使开关频率固定,设计了VSR的双闭环控制系统;最后,在Matlab/Simulink环境下建模仿真,仿真结果显示:该整流器网测电流实现正弦化,直流侧输出电压响应快、超调小且波形平稳,输入相电压和相电流的谐波含量和总谐波失真度均较小,满足国标要求。     

碳纤维激光石墨化炉温度控制系统的优化设计

碳纤维激光石墨化加热具有热源集中、升温迅速的特点,石墨化炉的温度控制系统主要采用传统PID控制器,存在惯性大、超调严重等缺点,并且PID控制器的3个参数(比例系数k_p、积分系数k_i和微分系数k_d)固定且主要依据经验获取。对于没有精确数学模型的PID控制系统,可以采用模糊控制对控制策略进行优化,但是模糊算法中模糊规则表的制定依旧主要源于经验所得,无法保证当前规则为最佳规则组合。针对上述问题,提出一种基于遗传算法的优化策略,对模糊规则表寻找全局最优解;借助MATLAB和Simulink环境进行编程仿真,结果表明,基于遗传算法的模糊PID控制效果在整体上优于传统PID控制和模糊PID控制,其响应时间短,控制精度高,无超调量,可用于碳纤维激光石墨化炉的温度控制系统设计。     

基于DSP的无刷直流电动机模糊神经网络调速系统

为有效降低直流无刷电动机固相电流换相而引起的转矩脉动，设计出以TMS320LF2407为核心的全数字调速系统．给出了硬件电路的设计，驱动电路简单、高效；分别对参数自调节模糊控制器和BP神经网络控制器做出了数学解释；提出以系统超调量为判据实现切换的双模控制系统；论述了在换相过程中保持PWM占空比等于1来减小换相转矩脉动的方法．实验结果表明，该系统具有明显优于PI调节器的转矩脉动抑制效果、较强的鲁棒性及抗干扰能力，且超调更小，响应时间更快（超调量减少12％，响应时间缩短30％）。     

逆变电阻点焊电源焊接电流与电压的测量技术

焊接电流与电压的准确测量对精密控制逆变电阻点焊电源和保证焊接质量至关重要．文中在分析各种大电流测量方法的基础上,采用罗氏线圈外积分测量方式对逆变电阻点焊的焊接直流大电流进行测量．对实测结果的分析和基于Matlab的建模仿真表明,该测量方式可以准确地获得焊接直流大电流信号．文中还分析了不同电流设定和各种负载条件下的焊接电流与电压的实测波形,结果表明焊接电流是稍带脉动的直流,而焊接电压是明显脉动的,反映了电流与电压的动态信息．     

电阻焊机PID专家控制系统的设计

介绍一种用于电阻焊机的PID专家控制系统.该系统在实现机器较复杂的机械动作的同时,利用带PCL-818HD多功能卡的工业PC实现焊接电流的高速采样与控制,实现较高精度的恒电流控制,保证焊接的质量.焊接电流的控制采用PID专家控制算法.     

基于神经网络的PWM整流器矢量控制研究

建立电压型PWM整流器的一般数学模型,运用坐标变换技术得到其在两相旋转dq坐标系下的数学模型,并采用SVPWM整流器的双闭环控制系统。针对PI控制器参数整定困难的问题,利用神经网络的自学习功能,设计一种基于BP神经网络的PI控制器,实现PI控制器的参数自整定。最后利用MATLAB提供的电力系统工具箱构建PWM整流器的滞环控制系统和矢量控制系统的仿真模型进行仿真实验对比。仿真结果表明,基于BP神经网络的矢量控制系统超调量被抑制,系统鲁棒性增强。     

三相电压型PWM整流器精确线性化和滑模控制研究

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系下的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了对比仿真,结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有变结构控制良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能。     

基于模糊PID控制的PWM型电磁比例阀的研究

针对传统PID控制的PWM型电磁比例阀不能满足在控制系统性能要求较高场合的问题,设计了一种基于模糊PID控制的PWM型电磁比例阀的控制系统,并对该电磁比例阀进行了PID控制和模糊PID控制的MATLAB仿真。分析对比,结果表明:模糊PID控制具有响应速度快、稳定性高、超调量小等特点,较好的满足了控制要求。     

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。