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.     

基于三步法的板球系统滑模控制器研究

为解决非线性板球系统滑模控制中出现的抖振现象以及轨迹跟踪过程中多扰动问题,提出了一种基于三步法的滑模控制方案。首先,建立板球系统状态空间模型,设计滑模控制律克服系统存在的不确定性扰动;其次,将三步法控制规律与滑模控制算法相结合,设计三步法滑模控制器,避免了滑模控制中存在的抖振现象;最后,通过李雅普诺夫函数证明了闭环控制系统的稳定性。对比仿真实验结果进一步验证该方法在轨迹跟踪控制中的有效性。     

空调试验台预处理室温湿度计算机解耦控制

本文讨论解耦控制理论在空调温湿度控制系统中的应用。推导了适用于空调温湿度控制系统的双变量解耦控制算法,并将其应用于设计实验台预处理室温湿度计算控制系统。现场试验结果表明,所设计的解耦控制方案是可行的。温湿度解耦控制能够改善系统的调节品质,提高控制精度。     

广义预测控制在单元机组协调控制中参数的应用

多变量广义预测控制算法性能指标中各个参数的选择对控制品质有重要的影响.把广义预测控制算法应用到单元机组协调控制系统中时,通过仿真选取合适的参数,可以大大提高协调控制系统运行的稳定性和控制品质.     

考虑线控转向非线性和不确定性的转向角控制

研究了线控转向系统的转向轮转角跟踪控制.控制算法的设计建立在对轮胎回正力矩的非线性特性以及系统参数不确定性进行分析的基础上,并考虑了执行器力矩受限的情况.基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法来获得期望的转向轮转角.根据非线性控制理论,通过建立李雅普诺夫函数,证明线控转向控制系统的渐进稳定.最后,通过实车试验证明控制算法能够有效实现转向轮转角的精确跟踪控制.     

定量反馈在导弹飞行控制中的应用

研究定量反馈理论(QFT)在导弹飞行控制中的应用,结合自抗扰控制(ADRC)算法对某型号导弹的飞行控制系统进行了设计.通过仿真和鲁棒性验证,以及对PID控制算法和自抗扰控制算法的分析比较,表明设计出的控制系统具有很好的响应特性和鲁棒性.ADRC输出响应的超调小于PID控制,但快速性略差于PID控制.采用ADRC算法设计导弹纵向控制系统的高度保持回路可以得到良好的跟踪效果,其中对升降速率的跟踪几乎没有超调,显示了良好的动态性能和稳态性能.      

用于控制锅炉水位的Fuzzy-PID控制算法的改进

锅炉水位系统是锅炉工艺流程中最重要的环节之一,利用控制理论对锅炉汽包水位系统的自动控制进行研究是非常有必要的。针对锅炉汽包水位系统的自动控制,本文主要研究了目前常用的几种控制算法,并利用MATLAB软件对控制系统的核心——控制器进行了设计并仿真,最后通过仿真结果并结合实践应用对控制器进行一定的改善,从而得到一个关于锅炉汽包水位的较高控制品质的控制系统。     

单级倒立摆系统的仿真研究

对单级倒立摆系统的平衡控制问题进行了研究. 首先建立了系统的数学模型，然后分别采用PID方法、最优控制策略的LQR方法和极点配置方法设计控制器，最后对控制系统进行了仿真实验研究. 仿真实验结果不仅证明了三种方案对系统平衡控制的有效性，同时也展示了它们的控制品质和特性.     

基于单片机的振动主动控制系统的设计

基于智能结构的振动主动控制是目前振动工程领域研究的热点之一,在航空航天领域中有着广阔的应用前景。本文对控制系统的硬件电路及控制算法进行了设计,引用压电变压器减小控制系统体积,利用PWM技术和自适应控制算法达到了振动主动控制的技术要求。     

时变延时网络控制系统容错控制的研究

时变延时现象的存在是网络控制系统容错控制的一个巨大难题,该文对具有时变延时网络控制系统容错控制的研究进行了总结,在前人研究成果的基础上,提出了一种时变延时网络容错控制算法.首先提出了一个带有不同时间延迟和传感器或执行器故障的网络控制模型,通过改变采样周期,将数据传输引起的时间延迟限制在一个采样周期内,然后用稳定性理论设计容错控制算法.仿真实验结果证明,将该算法应用于时变延时网络控制系统是可行的、有效的.     

基于以太网的网络控制系统在线时延估计研究

为了解决基于以太网的网络控制系统中数据传输时延给控制品质带来不良影响的问题,从融合控制技术与网络通信技术的角度出发,提出了一种新的控制方案,即运用在线时延估计方法来估计出网络控制回路中的时延特性．在此基础上,结合以太网优先级技术,采用LQG控制算法对网络控制系统进行最优控制设计,并通过实验仿真结果证明了上述方案的有效性．     

基于模糊PID控制算法的汽车制动系统

以汽车制动力学方程为基础,设计了参数模糊PID控制器,对参数模糊PID控制算法在汽车制动系统中应用进行研究.该控制算法补充了常规PID、逻辑门限制控制算法的不足.仿真结果表明,该参数模糊控制系统能够达到预期效果,制动时间比模糊控制快0.17 s,比常规PID快0.51 s,制动距离比模糊控制短1.475 m,比常规PID控制短5.59m,并在不同的环境参数下具有较强的自适应能力.     

改进PID算法在气动位置伺服控制系统中的应用

本文采用传统的PID控制方法对气动位置控制系统进行了研究. 该方法不要求对被控对象建立数学模型,而是通过调整比例、积分、微分三个参数对系统进行控制. 针对传统PID算法中存在的不足,对传统PID控制器加以改进,提出变速积分PID控制算法,并采用变速积分PID控制算法对位置定位控制进行了实验研究.     

基于mega8的小型机器人控制系统设计

本文介绍了一种应用mega8单片机芯片控制小型机器人运动的方案，通过不同功能模块组成硬件控制系统，同时设计了软件控制系统方案。该系统能够通过无线串口通讯的方式获取指令，解释指令，并使用设计的PID控制算法对机器人进行速度、转向和报警控制等等。     

车辆主动悬架的模型跟踪变结构控制研究

主动悬架是未来悬架的发展方向.将模型跟踪变结构控制理论应用于主动悬架系统的控制器设计中,研究了模型跟踪变结构控制系统的跟踪条件;用极点配置法设计了滑模切换函数,用指数趋近率改善滑模运动的动态品质.在1/4车辆动力学模型的基础上,利用matlab/simulink对该控制算法进行了计算机仿真,仿真结果表明：该控制器控制效果明显,能较好地改善车辆的乘坐舒适性.     

基于视觉检测板球系统的变论域模糊控制研究

板球系统作为一个典型的多变量、非线性控制对象,适用于检测各种控制方案,具有学术和实用研究价值.以板球系统为对象,以小球的定位为控制目标,采用LQR方法建立状态观测器,并设计变论域模糊控制器进行控制.实时控制的实验表明,该方法能使系统达到全局渐进稳定,切实有效,与LQR方法、模糊PID控制方法相比,控制精度较高,控制时间更短,具有较强的抗干扰性和鲁棒性.     

时变延时网络控制系统容错控制的研究

时变延时现象的存在是网络控制系统容错控制的一个巨大难题,该文对具有时变延时网络控制系统容错控 制的研究进行了总结,在前人研究成果的基础上,提出了一种时变延时网络容错控制算法.首先提出了一个带有不 同时间延迟和传感器或执行器故障的网络控制模型,通过改变采样周期,将数据传输引起的时间延迟限制在一个 采样周期内,然后用稳定性理论设计容错控制算法.仿真实验结果证明,将该算法应用于时变延时网络控制系统是 可行的、有效的.     

复杂系统中的仿人智能控制策略

复杂系统因其精确的数学模型难以建立,导致常规控制算法PID很难对其进行有效的控制.文章探讨了对复杂系统的控制策略,给出了控制算法和控制器设计方法.仿真试验说明系统的动、静态品质良好,表明该仿人智能控制策略是可行和有效的.     

基于模糊控制和PID控制的一阶倒立摆系统建模与仿真

对一阶倒立摆系统的平衡控制问题进行了控制策略研究.建立了系统数学模型,分别采用模糊控制和PID控制策略设计了控制器,并用Matlab/Simulink对控制系统进行了仿真实验研究.仿真实验结果不仅证明了两种控制策略对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.     

分布式驱动纯电动SUV车辆控制策略研究

文章分析了分布式驱动车辆控制系统框架,将控制系统分为整车控制层和执行器控制层;基于有限状态机(finite state machine,FSM)设计了整车控制策略,划分了车辆工作模式,设计了各个工作模式之间的切换路径与切换逻辑;基于转矩矢量控制(torque vectoring control, TVC)设计了包含横摆角速度跟踪控制和纵向力分配的车辆动力学控制算法。实车实验结果表明,各个工作模式能够按照期望路径切换,动力学控制算法能够准确响应上层行车需求。