多旋翼飞行器建模与控制器设计

随着各项技术的日趋成熟,多旋翼飞行器的控制器设计也愈发受到重视.为了使四旋翼飞行器在复杂环境下可以进行稳定的飞行,设计了四旋翼无人机飞行器的控制器,根据实际情况对数学模型进行简化,建立了一个四旋翼飞行器运动的数学模型;在Simulink中搭建比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制模型,实现串级PID控制,通过调整PID参数,初步实现了使其稳定飞行的目标.通过在Simulink上搭建系统模型并最终得出仿真结果,证明飞行器的姿态和位置都得到了稳定的控制.     

互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法

针对互联电力系统自动发电控制(AGC),结合模糊控制和遗传算法提出一种新型的PID智能控制器.这种控制器主要特点是选用遗传算法整定的PID参数值作为模糊自整定PID参数控制器的初值,然后再对模糊控制的相关参数用遗传算法优化,避免了参数选择的盲目性.仿真结果明显优于传统的PID控制器,同样也优于单独模糊PID控制器和由遗传算法寻优而设计的PID控制器.同时,在研究遗传算法寻优的过程中提出一种新的适应度选择方法.     

互联电力系统AGC的模糊和遗传控制算法

针对互联电力系统自动发电控制(AGC)，结合模糊控制和遗传算法提出一种新型的PID智能控制器，这种控制器主要特点是选用遗传算法整定的PID参数值作为模糊自整定PID参数控制器的初值，然后再对模糊控制的相关参数用遗传算法优化，避免了参数选择的盲目性。仿真结果明显优于传统的PID控制器，同样也优于单独模糊PID控制器和由遗传算法寻优而设计的PID控制器。同时，在研究遗传算法寻优的过程中提出一种新的适应度选择方法。     

遗传PID移动机器人路径跟踪控制

本文对移动机器人进行运动学分析,建立其数学模型,并进行离散化.设计了基于遗传算法寻优的PID控制器,用matlab进行了仿真,仿真结果证明了控制器的有效性.     

基于数据驱动的PID自整定方法的研究

传统的PID参数整定依赖于数学模型,通过大量工程实验来确定,这给PID的实际应用带来很大的局限性。文章基于数据驱动理论,提出一种PID参数在线自整定方法,适用于非线性离散系统,该方法无需系统模型的相关信息,且具有PID方法的适应性、抗干扰性、可靠性。通过仿真比较试验结果,验证了这种自适应数据驱动PID参数整定算法的可行性和有效性。     

喷涂机器人关节的PID自适应模型

针对喷涂机器人各关节传递函数的时变性,建立了一种比例积分微分(PID)控制器参数自整定模型.首先,对喷涂机器人进行动力学分析,应用数值法简化关节动力学方程,建立各关节的传递函数;在此基础上,通过试验,设计在不同位置的PID控制器,获取相应的PID参数,并应用最小二乘法建立PID参数与关节转角位置的数学模型;最终利用该模型设计了下一时刻关节的PID控制器,并进行了仿真试验.结果表明,基于该模型设计的PID控制器响应速度快,机器人的位置精度小于±0.1mm,基本可满足喷涂作业要求.     

直流伺服系统中单神经元PSD应用的改进

常规PID控制具有结构简单、稳定性好、可靠性高等优点，在调速系统中被广泛应用。但常规PID控制的设计需依靠数学模型，负载、模型参数的变化及非线性因素等影响常规PID的精确调节。单神经元PSD控制器利用神经元的自学习、自组织能力，根据被控对象的变化情况对控制器的权值进行在线调整，达到在线调整PID参数的目的，并且采用无需对象模型的控制算法构成了自适应控制。与常规的PID调节器相比，具有更好的鲁棒性。同时，通过对PSD控制器的改进，在直流伺服系统的仿真应用中得到了较理想的结果。     

数字PID调节器的参数寻优

本文给出了一种利用计算机单变量寻优以实现数字PID调节器参数自寻优的方法,该方法在一个实际的温度控制系统中进行了实验,获得了较好的控制效果.文中还对参数寻优控制程序设计作了较详细的介绍.     

采用双估计器的极点配置自校正调节器设计

本文以实际的焦炉煤气集气系统压力过程为对象，介绍一神极点配置自校正调节器设计的新方法。主要内容有：一级估计器设计──采集实际过程数据及估计被控对象的结构参数；着重介绍二级估计器的设计──根据配置的极点完成调节器参数计算；给出调节器仿真结果及实现。     

采用SIMULINK仿真遗传算法矢量控制系统

文章介绍了一种基于SIMULINK的异步电机按转子磁场定向的矢量控制系统仿真模型,采用遗传算法对系统中转速调节器的参数进行优化设计,验证了模型的正确性和SIMULINK作为仿真工具的有效性,表明采用遗传算法调节器参数寻优的矢量控制系统较常规调节器构成的系统具有更好的动、静态性能     

基于粒子群优化算法的分数阶PID控制器设计

分数阶PID控制器具有可变的微分和积分阶次,通过调整控制器参数可以获得更好的控制性能。本文基于粒子群优化算法设计分数阶PID控制器。首先介绍分数阶PID和粒子群优化算法,然后给出分数阶PID控制系统结构、分数阶微积分算子的近似算法和分数阶PID控制器设计的仿真流程,最后通过MATLAB/Simulink对算例进行控制器设计仿真。仿真结果表明,通过粒子群寻优能够获得满意的分数阶PID控制器参数,满足对控制性能的要求。     

小型无人机滑跑航向纠偏及增稳控制设计

为解决小型无人机地面滑跑纠偏过程中易发生的侧翻问题,建立了无人机地面滑跑数学模型,分析了无人机滑跑侧翻的原因,设计模糊增稳控制器,模糊协同控制前轮转向、升降舵和副翼偏转,增加无人机的滑跑稳定性.提出只纠正无人机航向角偏差的纠偏控制方案,降低无人机侧翻风险.设计基于蚁群算法的模糊PID纠偏控制,应用蚁群算法对PID参数离线寻优,用模糊控制对PID参数进行在线调整.仿真和试验结果表明,本文设计的航向纠偏及增稳控制系统能有效纠正无人机航向角偏差,增加无人机在滑跑纠偏过程中的稳定性,防止无人机发生侧翻.      

基于FPGA和遗传算法的PID控制器设计与实现

本文提出了一种基于遗传算法进行参数整定和FPGA实现的PID控制器设计方法。首先利用遗传算法对PID控制器进行参数寻优;然后采用FPGA实现基于遗传算法的智能PID控制器。仿真结果表明,该方法是可行的,设计模块是正确的。     

一种零极点配置自校正温度控制器的设计方法

根据自适应控制理论在工业过程控制中的广泛的应用,结合计算机技术和现代控制理论,设计了一种零极点配置的自校正温度控制器。提出了温控对象的数学模型,给出了模型参数的辨识方法,零极点配置自校正温度控制器的设计方法,控制量的计算公式和仿真结果。根据上述理论所设计的零极点配置自校正温度控制器已经用于某温度控制系统的产品,它的计算机模拟仿真的结果和实际应用表明,该控制器具有如下特点：被控对象模型参数收敛快;对     

两位PID控制系统的数字仿真

两位PID调节器在轻纺工业电加热温度控制中有着较为广泛的当用。本文提出了一种可用于两位PID调节器和广义对象所织成的系统的数字仿真方法。只要对象的传递函数G_P(S)和调节器的参数是已知的,对象的被控变量在系统起动过程的变化就可以计算出来。本文所提出的方法是简单易行的,但却有较高的计算精度。此外,稍经变化,本文方法也可用来分析其他的位式控制系统。     

基于适应度继承的航空发电机比例-积分-微分参数优化算法

三级无刷交流发电机系统运行过程复杂,很难用明确的数学公式进行表达,其PID参数的优化过程需要用模型的运行结果(而不是简单数学公式计算)来确定,这就导致传统的优化算法因仿真过程时间过长而不可行。针对该问题,提出了一种基于适应度继承的遗传算法。该算法首先将PID参数定义为种群内的个体,将上升时间及调节时间组合定义为优化目标,接着在寻优过程中将种群聚类为P个子类,对子类中精英个体利用航空发电机仿真模型运行结果进行适应度计算,对非精英个体利用日志分析器进行适应度估计,最后利用适应度值来对种群内个体进行下一轮循环的选择、交叉、变异等操作,从而实现了估计值与精确值的结合、提高了利用仿真工具进行PID参数优化的效率。仿真分析表明,在保证寻优质量的前提下,提出的基于适应度继承的遗传算法能显著缩短寻优时间,为航空发电机系统仿真设计提供了有效的研究手段和参考依据。     

参数自寻优的伪微分调节器的设计和应用

控制系统设计常常要加入调节器以满足一定的性能要求.该环节的选择、参数的正确与否对系统性能影响很大.一般PID调节器的控制算法与结构较为简单,在工程上有着广泛应用,但它存在不可忽略的缺点,其参数整定的方法也较为复杂.于是从参数优化的角度结合MATLAB仿真软件,依照改进的性能指标(目标函数)自动选出所设计调节器的优化参数,以查表的形式将它们应用在具有转子参数自适应的非线性微分几何解耦控制系统中.结果表明:这种参数优化设计方式的使用具有良好的控制效果和一定的实用价值.     

基于GA的CMAC与PID控制器的设计与仿真

将遗传算法(GA)、比例-积分-微分(PID)控制器和小脑模型控制器(CMAC)神经网络的优点结合起来，设计了一种新的CMAC与PID并行控制器，并用改进的遗传算法对该控制器的五个参数进行寻优，很好地解决了PID控制参数调整繁琐和CMAC神经网络参数学习困难的问题.仿真结果表明，该方法具有超调量小和响应时间短的特点.     

基于继电器反馈的自整定PID调节器设计

PID控制是目前过程工业应用最普遍的控制方法之一。但是简单PID控制不能很好地适应对象系统特性变化时的最佳控制要求,而人工调整参数在控制精度和调整频度上均不可能满足时时变化的对象系统的控制要求。目前己有的多种具有PID参数自整定功能的智能调节器大多整定复杂并对实际控制过程有影响。鉴于PID控制方法目前仍有广泛应用,PID参数自整定调节器的设计将具有很好的应用价值和市场空间。针对应用现状,提出并实现了一种基于继电器反馈,具有自整定功能的PID调节器的设计。     

一种新的PI调节器在交流解耦控制系统中的应用

由于传统的PID调节器存在不可忽略的缺点,如退饱和超调现象,于是对它的结构做简单变化,设计出一种新的PI调节器结构,并根据电机内部的实际参数,用MATLAB软件对系统进行仿真,仿真结果表明,这种新的调节器算法具有一定的可行性。