模糊PID控制在汽车ABS中的应用与仿真研究

ABS是一种变工况、非线性的系统，参数自整定模糊PID控制可以利用模糊控制规则对PID参数进行在线修改，因而具有较好的自适应能力．设计了一种参数自整定模糊PID控制器，在分析单轮汽车模型的基础上，探讨了其在汽车ABS上的应用．采用模糊控制、PID控制、模糊PID控制三种方法分别对汽车ABS进行仿真研究，结果表明：模糊PID控制方法兼备了前面两种方法的优点，可以达到更好的控制效果．     

离子聚合物-金属复合材料模糊PID控制方法研究

文章针对离子聚合物-金属复合材料(ionic polymer metal composite,IPMC)的松弛效应,将模糊控制与PID控制相结合设计了模糊PID控制器,实现了其PID的参数自整定功能;采用Matlab/Simulink分别对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行仿真,仿真结果表明,模糊PID控制系统响应时间为0.2 s,远小于常规PID控制系统的1.5 s,模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了74.5%,稳态误差降低了65.6%;采用STC51单片机对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行了IPMC末端输出位移控制实验,结果表明模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了77%,稳态误差降低了49%。该文设计的模糊PID控制系统对IPMC末端输出位移的控制效果比常规PID控制系统有了显著改进,对IPMC材料的应用具有较为重要的促进作用。     

多级思维进化寻优的模糊PID控制器设计

为了提高模糊PID控制器的适应性，首先对模糊PID控制器进行简化处理，简化后的PID被控参数与量化因子、比例因子和解析规则相结合，构成多参数寻优的模糊PID控制器，同时采用多级“思维进化算法“对参数进行分组分阶段交替寻优，以适应各种环境的变化。仿真结果表明，MEA—模糊PID控制系统的结构合理，解决了模糊控制中参数优化问题，取得了良好的控制效果；同时在保证控制效果的情况下，大大简化了模糊PID控制器的设计。     

基于自适应Fuzzy-PID控制的变截面板簧AGC控制系统

以PID控制作为调节系统的主要手段,提出了将模糊控制和PID控制结合起来应用于变截面板簧轧制控制系统的方法,构成了一个参数自整定的模糊PID控制器.通过模糊规则在线调解PID的各项参数,达到了改善系统性能的目的.Matlab仿真实验结果表明:控制系统的响应曲线性能较好,响应速度较快,超调量小,稳态精度高.     

基于模糊自适应PID的单轴转台控制系统

为了补偿四旋翼无人机中微机械系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)陀螺仪的漂移误差,提高无人机控制的精度,设计了一种无人机MEMS陀螺仪校准单轴转台系统。由于单轴转台控制系统中存在不同程度的非线性和时变性,所以导致无法得出转台精确的数学模型,以致传统PID控制无法达到理想的控制效果。针对这一问题,提出了模糊控制和PID控制相结合的方法,即模糊自适应PID控制。该控制系统通过模糊规则对PID控制的参数进行在线整定,能够根据实际情况实时在线完成PID控制的参数调整,以保证实现单轴转台的控制精度及快速时间响应能力。实验采用传统PID控制策略与文中所提模糊自适应PID控制策略进行仿真对比,结果表明:模糊自适应PID控制的转台系统超调量小、响应速度快、鲁棒性好,具有控制灵活和适应性强的优势。     

汽车巡航控制方法及Simulink仿真

为改善或提高汽车行驶安全性及驾驭汽车的轻松舒适性,提出基于城市工况的汽车定速巡航PID控制办法.设计了PID巡航控制器,采用预定车速与巡航车自身实际车速偏差作为控制器输入参量,将发动机节气门开度作为控制器的输出量.利用MATLAB/Simulink建立了汽车纵向系统动力学模型,将控制器得到的节气门开度输入到汽车纵向控制系统模型,实现了巡航系统闭环反馈控制的仿真.结果表明:该方法能够有效地保证巡航车按设定的城市工况所允许的车速行驶,具有较好的控制效果,建立的汽车纵向系统动力学模型也是有效的.     

变风量空调系统模糊PID控制的仿真

针对目前变风量(VAV)空调系统参数整定困难,将模糊控制和常规PID控制相结合,提出一种基于模糊控制规则的模糊PID控制方法及模糊PID控制器的设计思路,并将其应用于VAV空调室温控制中．通过与常规PID控制器的室温控制仿真曲线比较表明：当条件变化时,模糊PID室温控制实现了参数在线自整定,取得了较好的控制效果;模糊PID控制动态响应快,控制精度高,超调量小,具有较强的鲁棒性;所需送风量更接近实际负荷的需要,达到了既舒适又节能的效果．     

钢丝连续拉丝机模糊自整定双控制器PID张力控制

针对连续拉丝机系统启动与停车时张力波动过大的问题，提出了模糊自整定双控制器PID张力控制方案．利用模糊自动整定PID参数改善PID控制器的性能；为了进一步减小系统张力波动，特别是抑制超调，采用前后两台机架双控制器进行张力控制，提高了系统的动态品质，解决了系统启动与停车时张力超调过大的问题．     

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.     

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。     

小型航行体近水面纵向运动鲁棒控制

质量较轻的小型航行体在近水面运动时易受波浪力干扰,影响运动稳定性和控制精度,为抑制干扰,在建立纵向平面动力学模型的基础上,采用H_∞混合灵敏度鲁棒控制方法设计了小型航行体近水面纵向运动控制器,建立了近水面波浪力模型,并结合所建立的波浪力模型进行了小型航行体纵向运动控制的数学仿真和半实物仿真实验研究. 结果表明,所设计的控制器调整时间短,超调小,鲁棒性较强,可较好地解决小型航行体近水面航行时的波浪干扰问题,为小型航行体总体控制系统设计提供参考依据.      

基于动态预警的人车共驾智能汽车侧向避障鲁棒控制

为提高人车共驾智能汽车侧向避障安全性,提出了基于动态避障预警的侧向避障鲁棒控制策略.针对汽车行驶前方汽车加速度和速度动态变化,建立汽车纵向安全距离模型,提出了基于临界纵向安全距离和碰撞时间倒数融合互补的多级预警算法.针对不同预警状态,根据驾驶员是否介入,对智能汽车进行相应控制,实现人车共驾智能汽车安全性;针对避障过程前后侧偏刚度参数动态摄动,提出了考虑参数动态摄动的鲁棒控制策略,以实现智能汽车侧向避障轨迹精准跟踪.搭建了Carsim与Simulink联合仿真平台,进行了所提控制策略仿真分析,结果表明:所提控制策略有效,实现了不同级别预警并能根据驾驶员动态介入而动态调整预警状态,若驾驶员对预警未介入直到四级预警,控制策略自动接管人车共驾智能汽车,进行侧向避障控制,提高了人车共驾智能汽车安全性和横摆稳定性.     

基于模糊神经网络的车辆间距智能自适应控制

为了实现汽车行驶过程中与前车车距的自动控制,提出了一种基于模糊神经网络的车辆纵向间距智能自适应控制方法.利用神经网络对车辆纵向运动进行辨识,将神经网络和模糊控制结合起来,设计模糊神经网络加速度控制器,利用神经网络的学习功能修正控制器的隶属度函数的参数和控制规则.仿真表明系统响应快,控制精度高,和传统方法相比具有较强的抗干扰能力和自适应性.     

车辆起-停巡航控制系统的加速度跟踪控制

针对低速行驶工况下的车辆StopandGo(起停)巡航控制系统,在研究其加速度动态响应非线性特性的基础上,设计了一种基于滑模变结构控制(SMC)的模型匹配控制器,该控制器综合了SMC的鲁棒性及模型匹配控制(MMC)快速响应的优点。通过仿真计算,结果表明该控制器不但能有效提高车辆在低速工况下加速度的快速跟踪性,而且还改善了系统对外界干扰的鲁棒性能。     

自动泊车系统模型研究与实车验证

在自动泊车系统开发过程中,各功能模块相对独立且搭建复杂?为了更好地解决自动泊车系统各功能模块算法的开发及验证,研究建立了自动泊车系统模型与仿真环境?分析了自动泊车系统原理架构,确定了自动泊车系统模型组成?结合自动泊车系统泊车过程中的车辆参数和环境参数,对系统模型进行了动态仿真,根据仿真数据在实车上进行测试验证,在相同的泊车环境下对仿真系统与实车系统泊车过程中关键点进行测量?对比数据结果表明,车辆方向盘转向角度相对误差在1.1%以内,轨迹控制横向距离相对误差在3.3%以内,纵向距离相对误差在2.1%以内?该设计的自动泊车系统不仅能良好地完成自动泊车,而且可以用于系统各功能模块算法的开发与验证,进一步提高了自动泊车系统的性能?     

"起-停"巡航控制系统的纵向车距控制方法

针对单一设计距离控制中出现的速度滞后问题,综合考虑速度和距离的控制,提出了一种基于"起停"巡航控制系统的纵向车间距控制器设计方法。该控制器的设计中引入了控制因子,建立了兼顾速度和距离控制的目标性能函数,并对控制因子的取值作了讨论。通过理论分析和仿真实验表明,所提出的控制方法使速度滞后的问题得到改善,同时控制器对质量具有鲁棒性。     

Matlab在Fuzzy-PID智能混合控制系统仿真中的应用

以模糊控制理论为基础，结合Fuzzy—PID智能混合控制系统的研究，设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊推理的模糊控制器，实现了压力式网前箱控制系统的Fuzzy—PID控制。并应用Madab(Simulink)语言对该系统进行仿真。试验表明，该控制器的动态响应性能和稳态控制精度均十分理想，完全能满足压力式网前箱控制系统的控制要求。     

模糊PID液位控制系统的设计与实现

文章针对双水箱液位系统,主调节器采用模糊PID控制,副调节器采用比例调节器的串级控制系统对水箱液位控制。并用组态软件MCGS实现了普通PID和模糊PID控制算法。试验结果表明,采用模糊PID控制的下水箱液位,较常规PID控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。     

基于差分进化的模糊PID复合控制在汽轮机转速调节系统中的应用

为了改善汽轮机调速系统的动态响应特性以及稳定性,采用模糊PID复合控制,首先建立对象的数学模型,并通过差分进化算法对控制器参数离线寻优,最后基于Matlab平台对方法进行了验证.仿真结果表明:该方法在处理负载突变情况时,相比传统的PID控制器有更好的响应,稳定时间和超调率均有较大改进;当模型参数发生改变时,模糊PID复...     

Z字形飞机建模与半实物仿真研究

为了提高无人机飞行品质,研究无人机控制的半实物仿真应用,形成一套通用的无人机飞行控制律设计与半实物仿真方法,针对气动特性较为复杂的Z字形飞机进行了研究。Z字形飞机机翼可向机身方向折叠,便于存放和运输。根据Z字形飞机外形参数,求得气动数据,并在此基础上利用小扰动线性化原理建立纵向线性模型,通过加入干扰脉冲方式研究模型纵向静稳定性,选取各环节传递函数,建立俯仰控制回路,调整PID参数,设计纵向控制律,分别使用Simulink和半实物仿真器进行仿真。仿真结果表明,无人机具有较好的静稳定性,PID控制参数选择合理,系统超调量较小,调节时间较短,可以提升无人机飞行品质,半实物仿真可以更真实、直观地反映无人机姿态,所用建模与仿真方法可应用到其他固定翼无人机,具有一定的通用性。