鲁棒自适应PID控制器

提出一种基于灵敏度鲁棒性指标的自适应PID控制器. 通过对控制回路正常运行操作中产生的输入和输出信号的分解和拉普拉斯变换,辨识出过程对象在重要频率范围内的频率响应特性. 在此基础上用最小二乘法从幅值和相位两方面去拟合一个二阶加纯滞后传递函数,获得过程对象模型,计算出满足灵敏度指标的PID控制器参数. PID控制器的自适应过程既不需要过程对象和控制器的任何先验知识,也不用中断控制回路的正常运行. 仿真实验表明了自适应控 制器的有效性和可行性.     

二阶时滞动态系统的鲁棒H∞控制

为保证二阶时滞动态系统的稳定性，对系统进行稳定性分析和控制器设计，运用H_∞控制理论解决其优化控制问题．运用模型转换，对带有中立时滞和离散时滞的二阶系统进行广义系统建模．利用广义系统理论、Lyapunov稳定性理论和LMI工具针对二阶时滞系统研究其稳定性问题，使系统满足相应H_∞性能指标，并进一步进行控制器增益的设计，进而研究系统容许，满足给定的性能指标．应用线性化方法得到控制器增益求法，通过数值仿真验证方法的有效性．     

串口通信在电镀设备上的应用

<正>在工业控制中,串口是控制器与外部串行设备之间的数据传输通道。串口通信具有稳定可靠、成本低廉、软件易实现等优点,是在当前工业控制领域中应用比较广泛的通信方式。本文,笔者以半导体行业中的电镀设备为例,介绍一种简单、实用的工业控制模型。该模型使用PLC(可编程控制器)为主控     

传感器网络微分环节中改进的最佳二阶近似模流量控制

自组织无线传感器网络的结构组合具有随机性,当节点传输数据时,数据缓冲区很容易发生传输拥塞.为解决这个问题,该文提出对微分环节进行改进的最佳二阶近似模流量控制方法. 该方法把传感器网络设计抽象成一个控制器,此控制器具有最佳二阶近似模传递函数. 控制器把节点数据缓冲区的实际数据高度负反馈到输入端,根据缓冲区实际高度和理想高度的差值大小,由控制器控制上游节点发送数据的速率. 为了减小系统超调量和使峰值提前,在传递函数中再加入一个微分环节,以确保网络在暂态和稳态阶段缓冲区数据都不会发生溢出.     

工业机器人与可编程控制器的I/O通信研究

针对工业机器人与可编程控制器通过工业以太网进行通信存在GSD文件要单独购买、多任务并行运行模块要单独配置、不同厂家数据格式不一致等问题,采用远程I/O通信的方式将工业机器人与可编程控制器进行连接,并搭建实验平台,在工业机器人端配置I/O信号,可编程控制器端组态远程I/O模块。通过试验验证了工业机器人能向可编程控制器发送数字量信号、可编程控制器能向工业机器人发送数字量信号及工业机器人能向可编程控制器发送模拟量信号。试验结果表明,工业机器人与可编程控制器可通过远程I/O互传数据,从而实现工业机器人与可编程控制器的通信。     

基于MATLAB的模糊PID控制系统的仿真设计

本文介绍了模糊PID控制器的设计,并利用MATLAB/Simulink对一个二阶系统控制进行仿真。仿真结果表明:模糊PID控制技术明显改善了控制系统的动态性能,易于实现,便于工程应用。     

一种自整定PID控制器的设计

介绍了一种针对工业过程中常遇到的二阶纯滞后系统自整定ＰＩＤ控制器的设计方法。该控制器可实行在线辨识,自动整定控制参数,其结构简单,工作稳定,鲁棒性好。另外,对于一些复杂过程和严重非线性过程,在辨识过程不十分有效的情况下,运用一些专家规则,仍可使控制系统有较好的工作性能     

二阶模糊随机过程均方Henstock-Stieltjes积分

利用二阶模糊随机过程均方Henstock-Stieltjes积分的定义和性质,给出了二阶模糊随机过程均方Henstock-Stieltjes积分的可积函数类；研究了二阶模糊随机过程均方Henstock-Stieltjes 积分原函数的连续性、可导性.     

基于RBFNN和回馈递推的新型多旋翼飞行器控制

研究了新型多旋翼飞行器的建模与轨迹跟踪控制. 建立了非线性运动学和动力学模型,并提出基于全调节径向基神经网络和回馈递推的鲁棒自适应轨迹跟踪控制策略. 首先设计了飞行器的位置误差PID控制器,用于实时消除飞行轨迹与期望轨迹的偏差,并为姿态控制环构建姿态角指令. 采用全调节径向基神经网络估计飞行器动力学模型中的复合干扰,为避免回馈递推控制器设计过程中对虚拟控制信号的繁琐求导运算,减小对解析模型的依赖度,设计了一种基于指令滤波回馈递推的飞行器姿态控制器. 该设计方法通过滤波器而非直接用解析方法对虚拟控制信号求导,大大简化了控制器的设计过程,节省了控制能量. 仿真实验表明所提出的轨迹跟踪策略的正确性和有效性.     

Smith自适应模糊PID控制算法的研究及仿真

针对常规PID控制器在控制具有时变、大滞后等特性的实际被控对象效果不理想的问题,综合Smith预估控制和自适应模糊PID控制的优点,提出了一种新的控制器-Smith自适应模糊PID控制器．介绍了组成原理,分析了在控制时变、大滞后对象时的优点,给出了该控制器的具体设计方法．仿真结果表明,所设计的控制系统超调量小、调节时间短、响应速度快、动、稳态性能好,适用于参数变化的大时滞工业过程．     

不确定广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制

研究状态反馈控制器增益具有摄动的一类不确定广义系统的鲁棒非脆弱H∞控制问题．分别对控制器增益具有加法式摄动和乘法式摄动两种情形加以讨论,并通过对系统广义二次能稳定且满足H∞范数界这一性质的研究而得到解决．控制器的设计可通过求解一组线性矩阵不等式得到．     

不确定奇异系统的鲁棒稳定性及其可稳性

在参数不确定性F范数有界的情况下，给出了具有此类不确定性的奇异系统广义二次稳定及其可稳的定义．基于定义，构造出了严格的线性矩阵不等式（LMI），然后利用矩阵的Schur补性质论证了在线性矩阵不等式的条件下，此类不确定奇异系统（包括闭环系统）是正则、脉冲自由和稳定的，同时给出了具体的状态反馈u（t）=δ^-1 B^T Xx（t），并通过数值例子验证了此方法的可行性．     

基于MatLab/Simulink的单片机控制系统仿真

单片机控制器是一种特殊的数字控制器.根据单片机控制器的工作特征,在MatLab/Simulink环境下建立了单片机控制系统的仿真模型,以PID控制系统为例,实现了单片机控制系统的仿真.     

一种单神经元PID控制器

提出了一种单神经元自适应PID控制器，给出了控制模型，探讨了单神经元自适应PID控制学习算法，通过修改神经元控制器连接加权系数w(k)和神经元比例系数K的选取，构成了自适应PID控制器，并基于MATLAB／SIMULINK对其进行仿真．结果证明单神经元PID控制器是一种具有自学习，自适应，鲁棒性强，适用的控制器。     

一类非线性大系统的间接自适应分散神经网络控制

针对仿射非线性大系统,采用分散控制的思想,利用模糊神经网络辨识方法对各个子系统建立NARMA模型,运用自适应控制、滑模控制方法消除各子系统间的非线性关联项及不确定的外部干扰,并使用神经网络的辨识结果来调节控制器参数,形成间接自适应分散神经网络控制器.最后,将本文提出的控制方法运用于互连双倒立摆仿真中,结果表明所提出的算法是有效的.     

含有输入动特性不确定飞控系统的自适应滑模控制

针对含有执行器动特性和严重不确定性的非线性飞控系统,提出一种非线性自适应滑模控制器. 该控制方案的主要特征是对系统不确定性没有匹配条件的限制. 控制器由两部分组成：一部分根据称为标称模型的已知非线性模型进行控制器设计,另一部分根据建模误差的估计参数设计自适应滑模控制器. 对某飞机的非线性6自由度未解耦模型进行仿真,验证了该方法对系统不确定性具有较强的鲁棒性,对期望输出有良好的跟踪精度.     

基于神经网络的机械臂自适应输出反馈控制设计

研究了机械臂的位置跟踪问题,提出了基于神经网络的自适应输出反馈控制方法. 该方法无需系统精确的数学模型,适用于具有非线性不确定性和外界干扰的机械臂控制系统. 设计的控制器由三部分组成：基于动态补偿器的输出反馈控制项、神经网络自适应控制项和鲁棒控制项. 神经网络的权值自适应学习率由Lyapunov稳定性理论得出. 仿真结果表明设计的控制器能驱动机械臂精确跟踪期望的位置,验证了该控制方法的有效性.     

基于干扰观测器的移动机器人轨迹跟踪控制

针对移动机器人的轨迹跟踪问题,设计了基于干扰观测器的积分滑模控制器.考虑侧滑与干扰的影响,建立了移动机器人的运动学和动力学模型.基于终端滑模理论设计了自适应滑模干扰观测器,实现了对复合干扰的有限时间逼近.在此基础上设计了基于运动学模型的轨迹跟踪控制器,保证了位置跟踪误差的渐近收敛和角度误差的有界收敛.结合干扰观测器和积分滑模方法,设计了基于动力学模型的速度跟踪控制器.通过仿真验证了所设计控制算法的有效性.     

基于指数函数的热敏电阻温控器温差补偿模型

温控器是通过负温度系数热敏电阻测量温度的,由于电路板发热、外壳密闭不宜散热等原因,所测温度和环境真实温度存在温差。用一种有效地方法对温度进行补偿,通过实验记录温控器显示温度和环境的真实温度,根据热敏电阻温度、阻值和电压之间的关系,分别建立温差随时间变化的指数函数模型和电压差指数函数模型,求出相应参数。据此设计一个温度补偿电路对不同温度条件下温控器显示温度值进行实时修正,使之逼近真实温度。实验结果表明,该方法不仅可以对温控器显示的温度进行实时温度补偿,而且补偿精度高,在0~40℃范围内补偿稳定可靠,操作方便,利于推广。     

二维系统的非脆H_∞控制

研究了二维(2-D)系统的非脆H∞控制.研究的对象线性离散2-D系统是由2-D状态空间Roessor模型描述的.所设计的状态反馈控制器的状态反馈增益带有范数有界的不确定性.当状态反馈增益的不确定性为加性不确定性时,该控制器使得所得到的闭环系统对于此类不确定性基于线性矩阵不等式方法是非脆稳定的.而H∞性能始终小于指定的数γ.