一类二自由度PID控制的神经元实现研究

给出一种从不完全二自由度PID控制P—I—PD算法派生出的神经元PID控制器的实现方法，利用MATLAB／SIMULINK仿真软件对该控制器在燧道式炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明，神经元P—I—PD控制不但具有二自由度PID控制的优点，而且还具有神经元自适应控制的特点，系统具有较好的跟随性、抗干扰性和较强的鲁棒性。     

双级矩阵变换器的神经元PID闭环控制研究

为了提高双级矩阵变换器(TSMC)对电网电压突变以及负载扰动的鲁棒性,引入了神经元PID控制器.建立了基于d-q坐标系的TSMC闭环控制系统,利用神经元PID控制器对输出给定电压d,q分量进行跟踪控制.通过MATLAB/SIMULINK仿真将其分别与TSMC开环系统响应和采用PI控制器的TSMC闭环系统响应进行比较,仿真结果表明采用神经元PID控制器能使系统取得较好的动、稳态性能并具有较强的鲁棒性.     

基于H∞设计法的非线性舵鳍联合控制系统仿真研究

建立了首摇、横荡、横摇三个自由度的船舶运动方程。给出了随机海浪波高、横荡力、横摇力矩、艏摇力矩的仿真算法。介绍了干扰抑制的H^∞线性系统设计方法。把非线性船舶舵鳍联合控制系统设计问题化为以二次型性能指标为目标函数的干扰抑制的H^∞线性系统设计问题；基于H^∞系统设计方法，进行舵鳍联合控制系统的设计。并用MATLAB语言完成了控制器的设计与仿真，仿真结果表明基于H^∞设计法的舵鳍联合控制器在保证航向控制的同时，达到较高的减摇效果。     

基于RBF辨识的伺服系统CMAC控制

提出一种基于RBF辨识的伺服系统CMAC复合控制器,并进行了仿真研究。采用RBF神经网络辨识被控对象模型,根据辨识结果调节单神经元控制器的参数,由单神经元PID控制器与小脑模型前馈控制器组成复合控制结构,通过搜索使控制器尽快地进入合适的参数空间,实现了控制的快速性要求。仿真结果表明,该控制方法能够缩短系统暂态响应时间,提高系统的动态跟踪精度,增加系统鲁棒稳定性。     

基于LabVIEW的通用被控过程数字仿真系统

使用DSP和LabVIEW设计的通用被控过程仿真器，采用了工业控制中标准的4．20mA和1-5V信号接口，可以直接与各种商业控制器连接，通过对典型工业过程的实时仿真，测试控制器性能；同时在软件部分留有与MATLAB和C语言的接口，可以对使用MATLAB软件和C语言编写的控制算法进行仿真试验。与MATLAB仿真相比这样构成的仿真系统结果更加真实，又弥补了MATLAB无法直接与商业控制器连接的缺憾。基于LabVIEW的过程仿真系统具有很高的仿真精度，并能真实反映实际工业过程控制中的各种扰动和噪声的影响，为控制科学与工程研究人员提供了一种快捷、方便、经济的控制系统分析与设计工具。     

船舶零航速减摇鳍系统建模与仿真

根据零航速下减摇鳍的运动方式,对减摇鳍在非定常流中的受力情况进行分析,建立了零航速减摇鳍的升力模型.利用CFD软件Fluent对零航速下减摇鳍升力进行数值仿真,依据仿真数据通过回归分析方法整定升力模型待定参数.针对升力模型的非线性特性和系统模型的不确定性,设计了基于PSD算法的单神经元控制器.仿真结果表明按该种思想设计的零航速减摇鳍系统取得了满意的减摇效果,且控制器对系统非线性和不确定性具有较好的自适应能力.     

基于深度强化学习的Boost变换器控制策略

针对Boost变换器母线电压稳定控制存在模型不确定性和非线性的问题，提出了一种基于无模型深度强化学习的智能控制策略。结合强化学习DDQN(double DQN)算法与DDPG算法设计了Boost变换器控制器，包括了状态、动作空间、奖励函数以及神经网络的设计以提高控制器动态性能；基于ModelicaGym库开发工具包reinforment learning modelica(RLM)实现了Boost变换器模型与强化学习智能体的联合仿真。通过与双环PI控制器的对比仿真表明：强化学习控制器在三种工况下的母线电压稳定控制结果具有更好的动态性能。     

一种神经元自适应控制器的模拟电路实现研究

研究了一种神经元自适应控制器的模拟电路实现方法 ,给出了一种新的神经元控制方式。将采用加入动量项的δ学习算法的数字神经元控制器模拟化 ,考虑了控制器中比例系数、学习率的在线修改 ,获得了一种模拟神经元控制器。用Protel99SE进行了设计和仿真 ,结果表明 ,该控制器实现了神经元权值的连续自动调节 ,具有控制效果良好、硬件成本较低、抗干扰能力较强和调试容易等特点。     

大型轮式工程车辆转向系统的神经网络PID控制

根据大型轮式工程车辆转向系统的对象特点和操纵方式，提出采用基于RBF神经网络控制器来改进常规PID控制器实现系统控制性能。该控制系统结构中，RBF神经网络辨识器(RBFNNI)实现对被控对象的Jacobian矩阵信息的辨识，神经网络控制器(NNC)是基于RBF神经网络实现的单神经元的PID控制器。在对算法进行改进的基础上设计了神经网络结构，并进行了被控对象的仿真分析。实际结果表明该控制方法具有较好的实用性和鲁棒性，可以用于多操纵模式工程车辆转向系统的控制。     

某大型机电设备起竖过程控制与仿真研究

起竖过程是某大型机电设备工作工程中的一个关键环节。为实现快速起竖,针对现有起竖过程控制方法存在的不足,提出了起竖过程采用bang-bang控制和单神经元自适应PID控制相结合的控制方法。设计了起竖过程控制器。通过AMESim软件和MATLAB/Simulink软件的结合,对起竖过程进行了电液协同仿真研究。仿真结果表明,设计的控制器具有调节时间短、动态性能好、控制精度高、鲁棒性强的优点,可实现该大型机电设备的快速平稳起竖。     

基于多体动力学的热轧卷取机踏步系统联合仿真研究

针对某钢厂热轧1700生产线卷取设备的特点,在ADAMS环境下进行了动力学仿真,并用AMESim建立了该卷取设备踏步系统的模型,实现了液压、控制与机械系统动力学联合仿真研究。在所建立多机耦合模型基础上,准确计算出了助卷辊的踏步轨迹、液压缸的负载变化规律和液压缸的油压变化规律,讨论了不同参数对踏步控制系统的影响。结果表明采用液压伺服控制系统其控制精度和响应时间是可以保证的,为卷取机的设计以及技术改造提供了有效的理论依据。     

基于联合仿真技术的主动悬架自适应模糊PID控制研究

近年来联合仿真技术在车辆控制系统的开发研究中得到了广泛的应用。以某皮卡车为研究对象,首先利用ADAMS/CAR软件建立车辆多体动力学模型;然后在Matlab/Simulink环境中设计了基于自适应模糊PID控制的ASS,定义了与ADAMS/CAR环境下车辆模型的数据交换接口;最后,将设计的控制系统在ADAMS/CAR和Matlab/Simulink环境下通过输入输出接口进行联合仿真。文中对随机路面输入和脉冲路面输入工况下的ASS系统及整车动态特性进行了联合仿真研究,其研究结果为联合仿真技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

钢管水压试验机主液压系统建模与仿真

以钢管水压试验机液压系统为研究对象,阐述了水压试验机的工作流程和主液压系统工作磊理:选择AMESim作为软件环境,建立了该系统基于AMESim的主要元件子模型,并搭建成完整的某钢厂3号线水压试验机主液压系统模型,设置了模型中的主要参数,实现了该液压系统动态性能仿真.仿真结果表明,应用AMESim软件可以有效地对钢管水压试验机主液压系统进行模拟,取得了较好的结果,为进一步的深入研究奠定了坚实的基础.     

弹载消旋平台双模控制与仿真研究

为了消除弹体转动对惯性平台及天线运动耦合的影响,设计了旋转导弹消旋平台,并将模糊控制器与常规PID相结合,建立消旋平台Fuzzy-PID双模控制仿真模型。采用MATlAB和MATlAB/ADAMS联合仿真方法对消旋平台双模控制系统进行仿真分析。结果表明,Fuzzy-PID双模控制使惯性平台及天线的稳态性能得到明显改善。     

直接驱动阀的阀芯摩擦力自适应补偿研究

针对直接驱动阀阀芯摩擦力,论述了基于模型的摩擦力自适应补偿.描述了几种摩擦力的动静态模型,建立了直接驱动阀的动态模型,设计了基于摩擦力动态补偿的自适应补偿器,并采用SIMULINK和AMESIM联合仿真进行了验证.结果表明:基于LuGre模型的摩擦力自适应动态补偿控制器能够有效改善摩擦的非线性特性对DDV式作动器性能的影响.     

网络化控制系统综合仿真平台设计

已有的网络化控制系统仿真平台忽略了网络资源调度策略对系统性能的影响,没有提供对网络资源调度策略的仿真接口。基于Matlab的TrueTime工具包,开发了网络化控制系统综合仿真平台,实现了对控制系统与网络系统的联合仿真。该仿真平台提供了对控制策略和网络资源调度策略的联合仿真接口,增强了仿真平台的灵活性。最后,通过仿真试验分析了不同网络资源调度策略对网络化控制系统性能的影响。     

基于GT-power与Simulink的发动机及其控制系统仿真

为了减少发动机控制系统的开发时间和费用,建立了基于GT-power与MATLAB/Simulink的联合仿真环境,并在此之上建立了相继增压柴油机的模型.仿真结果与试验数据进行了对比,证明该仿真模型适用于相继增压控制系统开发.在此基础之上,进行了相继增压切换仿真,分析了该仿真平台对于发动机控制系统设计的意义.     

液压型风力发电机组并网冲击仿真研究

以液压型风力发电机组励磁同步发电机系统和并网控制系统为研究对象,针对励磁同步发电机的准同期并网条件,建立了同步发电机和励磁系统数学模型。理论分析了同步发电机并网冲击电流和冲击转矩。通过MATLAB/Simulink建立同步发电机、励磁系统和准同期锁相模块仿真模型,采用AMESim软件建立液压调速系统模型,采用联合仿真的方法,对液压型风力发电机组准同期并网过程进行研究,分析了系统并网冲击特性。在实验室搭建30kVA实验台,实验验证了仿真模型和仿真结果的正确性。研究表明定量泵-变量马达液压调速系统能将同步发电机转速稳定控制在准同期并网条件范围内,同时能有效控制系统并网冲击,使风力发电机组平稳并入电网。     

基于多体理论的履带车辆半主动悬挂仿真研究

在多轮车辆悬挂系统线性振动模型基础上，证明了悬挂最优阻尼比的存在。提出了统计意义上的最优阻尼控制策略，此即为履带车辆悬挂半主动控制的理论基础。通过基于多体动力学理论的虚拟样机方法对某型履带车辆整车悬挂系统进行了仿真研究，结合“机械系统＋控制系统”联合仿真技术。对比了该车分别采用被动悬挂和半主动悬挂时的动力学特性，得出了该履带车辆采用半主动悬挂可显著降低车辆振动加速度，提高车辆乘坐舒适性的结论。