基于神经网络的PID参数自整定控制及其Matlab仿真研究

将神经网络自适应PID算法与传统的PID控制算法进行比较分析,通过仿真实验,验证神经网络自适应PID控制算法在总体上优于传统的PID控制算法.该方法有利于系统控制效果的提高,并且受环境的影响较小,在一定程度上弥补了传统PID控制的不足.     

多重时滞非线性系统的自适应预测控制

针对NARX模型中一步时滞控制算法不完全适用于多重时滞的情形,提出一种在工作点处用线性的动态切平面逼近一般的非线性系统的方法,结合一种准则函数和预测器算法,提出一种自适应预测控制算法,给出了该模型下具有遗忘因子的递推最小二乘非线性参数估计算法.仿真结果表明:该控制算法品质好,参数估计算法几乎无偏,验证了自适应预测控制算法和递推参数估计算法的有效性.     

一类有广泛适用性的综合控制算法

将闭环极点配置、史密斯予估和自适应控制策略有机地结合起来，提出了一类单、多变量自校正史实习期予估综合控制算法。并用数字仿真进行了验证。     

基于模糊PID自适应控制MW级风力发电机偏航控制系统设计

采用模糊PID自适应偏航控制算法实现偏航系统自动跟踪风向变化调整风轮位置.输入量为风向和风向变化趋势,输出量为kp、ki和kd,完成一种模糊自适应控制器设计,采用Matlab 7.0仿真,给出了仿真结果,使风机跟随风向的变化而变化,提高风能利用率,避免了执行机构频繁的动作,优化机组性能,验证了偏航控制算法的有效性.     

基于开源软件的无人机飞行仿真

飞行控制算法设计和仿真是无人机研制的关键步骤。为了缩短无人机飞行控制算法设计周期和试验成本,本文对无人机纵向和侧向控制算法进行了设计,并基于开源软件开发了固定翼无人机可视化的飞行仿真系统,对飞行控制算法进行仿真实验。仿真结果显示,飞行仿真系统实时且直观,通过对飞行仿真试验数据的综合分析,验证了飞行控制算法的有效性,该飞行仿真系统可广泛应用于无人机飞行控制算法的仿真验证。     

基于dSPACE及FESTO的控制系统平台设计

为提高传统控制装置的利用率,提出了一种基于dSPACE半实物仿真系统和MATLAB/Simulink技术的改造方案,并将这一方案运用到具体的FESTO传统控制系统,设计了一个改造实例,建立了系统控制平台。最后对此平台进行了基于单神经元自适应PID控制算法的实验仿真。实验结果表明该控制平台克服了FESTO传统控制系统的弊端,能方便验证控制算法的有效性。     

倒立摆的Reinforcement Learning模糊自适应控制

根据Lagrange方程建立了单级倒立摆系统的数学模型，利用模糊自适应控制算法设计了倒立摆系统的控制器，并在Matlab的仿真模块中将倒立摆系统的数学模型和控制器结合起来．对倒立摆控制系统进行了仿真研究。结果表明，对于要求实时性较高的非线性不稳定系统。用模糊自适应控制算法可以按照控制要求在线调节控制参数，在最短的调整时间内取得良好的控制效果。     

基于Matlab的无刷直流电机模糊自适应PID控制仿真

对无刷直流电机采用模糊自适应PID控制算法,通过该算法在线调整PID的三个参数,提升了PID的控制性能。通过Matlab/Simulink仿真验证了控制结果的优化。     

基于模糊控制的真空冻干机控制系统研究

真空冷冻干燥技术是一种使物料在低温低压下脱水的干燥工艺.针对以往真空冻干机采用传统PID控制存在的问题,介绍了将自适应模糊PID控制算法应用于真空冻干机控制系统中,较好地解决了真空冻干机的非线性、大滞后问题.通过仿真实验,验证了自适应模糊PID控制算法的优越性和系统的可行性,具有工程应用价值.     

基于MIMO系统的多关节机械手自适应模糊控制系统的设计

针对机械手运行过程中存在着不确定性因素的干扰,设计出自适应模糊控制系统,该系统的控制算法是利用MIMO(多输入多输出)模糊系统来逼近存在的误差。用鲁棒自适应控制律,来消除逼近误差造成的影响,可以有效地保证系统运行的稳定性,减少了模糊控制规则的数量。通过实验验证和计算机仿真可表明该算法的有效性。     

仿人智能控制器的研究及工程应用

本文介绍了仿人智能控制器的适用范围和基本算法,提出了改进的仿人智能控制器即九点控制器的优化控制策略。通过对工程设计中温度的控制方案设计,比较了九点控制器与PID控制器算法对系统动态性能的影响。九点控制器算法简单、系统响应速度快、参数整定简单,特别适合于无数学模型的控制对象。九点控制器的参数可进一步优化,从而转化为九点五态控制器。     

Parameter Optimization of Linear Quadratic Controller Based on Genetic Algorithm

The selection of weighting matrix in design of the linear quadratic optimal controller is an important topic in the control theory. In this paper, an approach based on genetic algorithm is presented for selecting the weighting matrix for the optimal controller. Genetic algorithm is adaptive heuristic search algorithm premised on the evolutionary ideas of natural selection and genetic. In this algorithm, the fitness function is used to evaluate individuals and reproductive success varies with fitness. In the design of the linear quadratic optimal controller, the fitness function has relation to the anticipated step response of the system. Not only can the controller designed by this approach meet the demand of the performance indexes of linear quadratic controller, but also satisfy the anticipated step response of close-loop system. The method possesses a higher calculating efficiency and provides technical support for the optimal controller in engineering application. The simulation of a three-order single-input single-output (SISO) system has demonstrated the feasibility and validity of the approach.     

车辆悬架LQR控制器权值优化方法

线性二次型最优控制(LQR)算法是汽车主动悬架控制策略的一种重要方法,其控制性能取决于悬架系统变量的加权系数。权值系数的选取成为LQR控制器设计的难点。针对权值系数没有固定解析方法而无法保证悬架系统达到最优控制性能的问题。提出一种基于遗传算法的权值系数优化方法,以1/4主动悬架的车身垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动位移性能指标作为目标函数对LQR控制器的权值系数矩阵进行优化设计。仿真结果表明,与被动悬架控制相比,方法不仅能提高LQR控制器设计效率,而且可以有效提高车辆行驶的平顺性。     

基于Quartus II的数字PID控制模块设计与仿真

针对基于常规微处理器的数字PID控制器在环境恶劣的情况下出现程序跑飞,笔者介绍了一种基于Quartus II的数字PID控制器的实现方法,该模块是直流电机转速控制器中最核心的模块,采用软件平台QuartusⅡ与DSP Builder结合的方法设计了PID控制模块,并给出了仿真结果,从而验证了数字PID控制器的算法正确性.     

基于LMI的鲁棒控制器设计

描述了线性矩阵不等式 ( LMI)的标准形式 ,研究了常见的控制问题与 LMI的关系 .重点讨论了基于 LMI方法的鲁棒控制器设计问题 ,以及鲁棒控制的分析和综合问题 ,推导了将鲁棒控制器设计问题转化为线性矩阵不等式 ( LMI)形式 ,给出了通过求解 LMI构造控制律的算法 .以某水下航行器为例 ,设计了基于 LMI的鲁棒控制器 .仿真结果验证了所给控制律算法的有效性 .     

新型自校正控制算法

本文针对离散线性时不变随机系统给出了一种新型自校正控制算法，它的基本设计目标是：在采用极点配置设计方法的前提下，设计控制器，使其用于输出调节时Ｅｙ２（ｔ）尽可能小，并且使得它在用于跟踪一类有界参考输出ｙ（ｔ）时Ｅ（ｙ（ｔ）－ｙ（ｔ））２尽可能小，所举例子及仿真结果都说明了本文算法的有效性．     

基于伪调准算法的特征轨迹设计方法

介绍了伪调准算法。该算法是基于交互控制器和矩阵相似变换原理,用求极值方法求出复矩阵的近似实阵。它具有自动设计程度高、计算量小、设计的控制器易于工程实现等优点。以该算法为基础形成了一种实用的特征轨迹设计方法,并实现了计算机辅助设计,用这种设计方法对工业加热炉进行了控制系统设计,取得了满意的效果。     

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制器的设计

基于遗传学习算法的船舶航线保持自适应控制算法 ,选择了具有偏航距离加权约束的广义最小方差性能指标进行自适应控制器的设计 ,所设计的控制器不仅适合于航向保持自动操舵 ,而且适合于航线保持自动控制 .     

用遗传算法优化模糊控制规则的方法及其MATLAB实现

介绍了用遗传算法优化模糊控制规则的方法,包括目标函数的确定,选择、交叉等遗传算子的确定．给出了如何用MATLAB编程实现算法的具体步骤,最后将所得的规则用于设计模糊控制器,并进行仿真,取得了很好的效果．     

基于干扰观测器的含风电互联电网频率稳定控制

为解决含风电互联电网中风功率预测与实际风功率之间存在的风功率偏差,以及负荷突增所造成的电网负荷频率波动的问题,研究并比较了现有解决方案,提出了一种干扰观测器与反馈控制器复合控制算法.该算法将风功率偏差以及负荷突增等视为集总干扰,设计干扰观测器估计集总干扰,并通过反馈控制器的设计抵消集总干扰的影响,并基于分离原理与线性矩阵不等式求取了观测器以及控制器设计参数,提出了算法定理并验证了稳定性.将所提算法与常用的比例积分微分(proportion intergration differentiation,PID)控制算法进行仿真比较,负荷控制算法对风功率偏差与负荷突增构成的集总干扰有着较强的抑制作用,且收敛速度更快,表现出较强的控制性能与鲁棒性.最后通过半物理实验进一步验证了所提算法的有效性与实用性.