随机系统待机控制特征量指标约束下的满意PID控制

研究一类随机系统同时具有期望的待机特征量指标和衰减度指标约束的满意PID控制问题.首先基于边界穿越定理,给出一种确定使闭环系统稳定和使闭环系统满足期望的衰减度指标约束的PID控制器参数解集的方法.再基于待机控制理论,推导出满足期望的待机特征量指标:平均滞留时间和平均待机时间指标约束的PID控制器参数解集表达式.应用满意控制思想,对上述期望指标的相容性进行了分析,给出了确定相容指标取值范围的有效算法,以及当期望指标相容时PID控制器参数解集的求取策略.用一个算例说明了该方法的可行性和有效性.     

神经网络在转台控制系统设计中的应用

针对三轴飞行仿真转台中环电液伺服系统的非线性、参数时变性以及转台的快速性要求，给出了一种具有并行结构的单个神经元PID模型参考自适应控制方法。其中环利用神经网络逼近被控对象，控制器采用单个神经元PID。仿真结果表明该方法满足系统快速性的要求，并具有较好的鲁棒性。     

欠阻尼对象的最优PID控制器参数整定方法

研究了带有纯延迟的欠阻尼对象最优PID控制器的参数整定及性能鲁棒性评价问题。首先依据频域判据，确定保证闭环系统稳定的PID控制器参数域，然后采用全局寻优的遗传算法，获得ITAE指标最优的PID控制器参数。采用蒙特卡罗随机实验方法，对模型参数在有界范围内摄动时的性能鲁棒性进行了定量的比较和评价。仿真结果表明，本文方法具有良好的动态性能，在对象参数摄动时与极点配置方法和幅值相位裕量方法相比具有较好的性能鲁棒性。     

区间时滞相关不确定奇异系统的鲁棒稳定性和镇定性

研究区间时滞相关的不确定时变时滞奇异系统的鲁棒稳定性和镇定性问题,不确定参数假设是范数有界的。充分利用时滞的下界信息构造Lyapunov函数,用严格的矩阵不等式给出系统对所有的容许不确定满足正则、无脉冲、稳定的新判据。基于这个判据,设计状态反馈控制器使得系统鲁棒稳定。数值例子说明所得结果具有更小的保守性。     

某型武器模拟转台专家智能控制器的设计

针对控制器饱和等非线性因素严重影响武器模拟转台控制稳定性和精确性的问题,设计了一种基于专家知识的智能控制器,建立了控制规则。采用传统定参数PID控制,保证系统对平缓位置信号的精确跟踪;利用专家智能控制实现大阶跃波动下的快速、平稳过渡。仿真和实验结果表明,控制器调节参数少,收敛速度快,且具有较好的鲁棒性,满足了模拟转台过渡快速、稳定,跟踪精确的研制要求。     

基于最优模糊推理的转台控制方法研究

针对飞行仿真转台系统,设计了模糊PID控制器,并采用了最优模糊推理这种新的模糊推理方法。该模糊推理方法将优化和反馈的思想引入推理过程中,依据不同的优化指标进行推理,使推理过程更为合理和有效。以某转台模型为例进行了仿真,仿真结果表明了该推理方法的有效性及模糊PID控制器在转台系统中的有效应用。     

两类不确定奇异时滞系统鲁棒稳定的相关型判据

研究了不确定奇异时滞系统的鲁棒稳定性问题。首先以线性矩阵不等式的形式给出了奇异时滞系统正则,无脉冲模且零解渐近稳定的一种新的时滞相关型判据。通过引入新的参数避免了利用不等式处理交叉项,从而使该判据具有较小的保守性。最后,利用研究结果,给出了两类不确定奇异时滞系统新的时滞相关型鲁棒稳定性判据。     

基于LMI的随机系统PID相容性研究

针对具有随机白噪声输入的随机系统,分析了PID控制下期望指标的相容性问题。以状态空间和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)为工具,首先把PID控制问题转化为局部状态反馈问题,得到了PID可稳定的LMI判据,进而当判定系统可稳时,给出了求取闭环系统最大衰减度指标、与衰减度指标相容的稳态输出方差相容区间的算法以及PID参数的求解方法,且文中算法都可以通过MATLAB软件的LMI工具箱自动求解。最后通过实例说明该方法的有效性。     

基于模糊自适应PID的伺服系统控制

以飞行仿真转台伺服系统为研究对象,设计了一种带比例因子的模糊自适应PID控制器,通过误差和误差变化率在线模糊推理并调整比例因子和PID控制器的修正值.通过引入积分分离控制方法,在保证系统动态性能的前提下,一定程度上克服了模糊控制方法无法消除静差的缺点,也满足转台控制的实时性要求.仿真实验结果表明,该方法与传统PID控制相比,能够有效提高转台伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

动基座光电跟踪装置的满意PID解耦控制

为了减小基座扰动和转台框架间的非线性耦合因素对动基座光电跟踪装置稳定跟踪性能的影响,设计了一种多指标约束下的满意PID解耦控制器。首先,通过分析框架间的运动学以及动力学关系,建立了转台系统的数学模型;其次,采用具有前馈项的控制输入变换实现系统模型的扰动解耦,并利用极点区域与输出方差上界指标约束下的H∞优化理论及线性矩阵不等式方法对PID跟踪控制器参数进行整定。最后对所提控制方法进行仿真验证,结果表明了其有效性和实用性。     

Study on Criterion About Overcoming Low-Speed Stick-Slip of Simulator

1.INTSODUCTIONTheinfluenceoffrictinnmomedsonthecharcteroflow-speedofsimulatorisserious.Generallyconsidered,thelow-speedslip-stickwilloccurinasystembecauseofthenegativeslopecharacteroffriction-velocitycurve.Therefore,itwillhaveactiveeffectsonimprovingthecharacterthatweunderstandthepropertyoffriction,exploretheialluenceoffrictinnonthecharacteroflow-speedandovercomeit.Somedomesticandoverseasscholarsanalyzedtherelationshipbdeeenfrictionandthecharacterofsimulator'sservosystemanddrewsomequalita…     

一种自校正PID控制器设计与仿真研究

介绍了一种基于改进Ziegler-Nichols参数整定方法的自校正PID控制器。给出系统的ARX模型,引入带遗忘因子的最小二乘实时参数估计算法和增量式PID控制算法;给出改进的Ziegler-Nichols整定方法,建立临界增益和临界振荡周期与系统参数之间的关系式。以其在变风量空调系统的变频风机—管道静压控制回路中的应用为例,进行MATLAB仿真。仿真结果显示,自校正PID控制系统能够实时估计被控对象的参数,实时整定控制器参数,适应被控过程的变化,具有较强的实时参数估计和自校正能力。     

船舶航向GA-PID自适应控制研究

设计了船舶航向保持GA-PID自适应控制系统,通过系统辨识得到船舶航向运动的数学模型,在该模型的基础上采用遗传算法优化PID参数,将优化所得参数赋予实际的航向保持系统。在系统运行过程中,不断检测航向角偏差的标准差值,若该值超出设定范围,则重新辨识模型,优化参数。对系统进行仿真,仿真结果表明,与单纯形法优化的PID控制系统相比,该系统对海情的变化具有良好的自适应能力。该系统简单可行,具有工程应用价值。     

基于混沌PID参数寻优的伺服系统控制方法研究

利用混沌运动遍历性和随机性的特点,对PID控制器进行参数寻优。在满足系统稳定前提条件下,通过利用混沌运动的粗寻优和细寻优,最终可以找到性能指标最小的一组参数。把这组参数就作为PID控制器的主要参数。仿真结果证明此方法可以快速稳定地实现PID参数寻优整定,而且所得参数的控制效果与传统参数整定方法相比在响应时间、超调量等方面效果更好。     

基于遗传算法寻优的PID控制技术及应用

以电液比例机械手为研究对象,提出一种基于遗传算法寻优的PID控制算法,并进行了计算机仿真和试验研究.结果表明,根据遗传算法寻优设计的PID控制器具有较强的鲁棒性,即使在外部环境恶劣的条件下,系统的控制性能仍具有较好的动态品质和稳态精度.     

基于混沌的白适应模糊PID参数寻优研究

针对自适应模糊PID控制器提出了一种基于混沌变量的优化算法.首先,利用混沌运动的遍历性特性,基于混沌优化方法进行PID控制器设计.在系统稳定的条件下,通过粗调和精确搜索可以找到具有最小参数的最佳控制器.这些参数被用来作为自适应模糊PID控制器的最佳参数.然后,按照自适应模糊控制方法,控制律及其参数可以被确定.仿真实验结果显示,该方法能够达到所要求的指标,其有效性得到了证明.     

基于迭代学习控制的PID控制器设计

针对传统的经验PID整定方法,提出了一种新的PID参数整定算法。该算法首先利用PD型迭代学习控制来进行期望轨迹的跟踪控制,然后根据迭代学习控制的输入输出数据序列,通过强跟踪滤波器来进行参数辨识,可获得对应于期望轨迹的优化的PID控制参数。给出了迭代学习控制的收敛条件,以及如何利用强跟踪滤波器来进行参数辨识。仿真和实验结果表明,采用该算法设计PID控制器,被控系统可以获得较佳的动态性能和较强的鲁棒性。     

Design of PID controller with incomplete derivation based on differential evolution algorithm

To determine the optimal or near optimal parameters of PID controller with incomplete derivation, a novel design method based on differential evolution （DE） algorithm is presented. The controller is called DE-PID controller. To overcome the disadvantages of the integral performance criteria in the frequency domain such as IAE, ISE, and ITSE, a new performance criterion in the time domain is proposed. The optimization procedures employing the DE algorithm to search the optimal or near optimal PID controller parameters of a control system are demonstrated in detail. Three typical control systems are chosen to test and evaluate the adaptation and robustness of the proposed DE-PID controller. The simulation results show that the proposed approach has superior features of easy implementation, stable convergence characteristic, and good computational efficiency. Compared with the ZN, GA, and ASA, the proposed design method is indeed more efficient and robust in improving the step response of a control system.     

基于改进PID神经网络算法的AUV垂直面控制

针对一类小型低速自主水下航行器(AUV)的垂直面运动控制问题,设计了一种改进的PID神经网络控制器,实现对水下航行器在垂直面内深度和俯仰角的全局控制。利用REMUS水下航行器模型搭建了Simulink下AUV垂直面仿真控制系统,仿真结果表明,改进的控制方法克服了原方法中饱和区过大的问题,具有良好的动态性能同时能够适应不同的学习速率和网络初始权重,对水下航行器的工程实际应用具有一定参考价值。