线性时滞系统的数字PID抗干扰控制

针对典型线性时滞系统的抗干扰控制问题，提出了一种数字PID控制方法。不采用传统的IMC结构，而是将输出信号直接加以比例控制之后，反馈至被控对象输入端，以消除定值负载干扰的影响。仿真结果显示，该方法具有较好的抗干扰性能。     

一种新的闭环控制电压型功率放大器

该文研制出一种新型的电压型电力电子功率放大器,它能把一定频率范围内任意形状的参考波形放大成为稳定的功率级电压源。它采用了电压闭环负反馈以及有效的PID调节环节和相应的超前校正环节,能保证很小的失真率和快速的动态响应能力。所研制的样机在保证功率和效率的同时,使波形失真率在0～1kHz范围内小于1%。波形的动态响应速度很快,上升时间小于30μs,调整时间小于100μs,超调量小于1%。实验结果表明:这种设计和传统的开关功率放大器相比,输出波形显著改善而且动态响应速度更快。     

基于模糊自整定PID的EPS控制系统研究

根据电动助力转向系统的工作原理、控制模型、助力特性及控制策略,利用Matlab软件中simulink模块搭建基于模糊自整定PID控制的目标电流跟踪控制仿真模型,然后通过分析仿真结果得出模糊自整定PID控制能较好的满足EPS系统助力、操纵稳定、响应快的特性要求.对EPS控制系统研究具有一定的参考性.     

基于新型非线性PID控制算法的V型滤池液位控制

针对V型滤池液位控制系统具有非线性、纯滞后性,且扰动因素较多的特点,引进一种新型非线性PID控制算法,将其应用于某综合污水处理厂.结果表明:该算法取得了较好的控制效果.     

凸轮磨削的仿形跟踪误差补偿

为提高凸轮磨削的加工精度, 减小凸轮的轮廓误差, 并进一步提高磨削系统的鲁棒性, 采用了新的误差补偿方法--仿形跟踪误差补偿, 将实际的仿形跟踪误差值补偿到X 轴的给定数值序列。运用Matlab 搭建了两轴联动反馈系统, 并设计模糊PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器以实现对系统的在线补偿。采用一种形状较难加工的凸轮片作为实验对象验证补偿效果和控制器的性能。仿真实验结果表明, 该方法不仅能有效减小凸轮的轮廓误差, 简化了计算过程, 并且使系统的响应速度加快, 与传统PID 控制器相比还具有较好的鲁棒性。     

磁悬浮系统的模糊PID控制器设计

基于GML1001磁悬浮实验装置设计了一个模糊PID控制器.该控制器利用传统的PID控制器和模糊控制器相结合形成,能根据系统偏差的大小、方向以及变化趋势等特征,依据模糊规则库做出模糊推理,能自动调整PID参数,可达到更加满意的控制效果.利用设计的模糊自适应PID控制器,对磁悬浮控制系统中钢球的悬浮位置实现了精确的控制.实验结果表明,模糊自适应PID控制器可以使磁悬浮控制系统拥有较好的稳态和动态性能.     

重力训练法

针对某些对象梯度不易计算的问题,提出一种新的优化训练方法.利用水往低处流的原理对参数进行寻优,将随机初始参数根据步长生成多维空间中点的坐标形式,用实际输出和目标输出之间的差来表示以此点为球心的球的半径,将最小半径的球作为下一步寻优的中心点.此方法具有无需计算梯度,初始值随机选取,易编程,寻优快等特点.通过仿真实验,此方法成功应用在PID控制器、LQR控制器和神经网络中,获取了最优参数,具有实际操作性.     

基于分数阶控制的液压加载系统设计与仿真

针对车辆转向系统的液压力加载测试系统,建立传递函数模型.用时间乘以误差绝对值积分的ITAE性能指标作为评价准则,通过Matlab计算出适用于系统的最优PID控制器控制参数.使用FOMCON工具包创建分数阶PIλDμ控制器.对积分和微分环节选取分数阶参数阶次λ和μ,通过调节微分和积分环节的阶次观察对分数阶控制器的影响.通过控制性能对比,发现阶次取值在0~1范围内,积分阶次对响应的影响要比微分阶次的影响更大.固定最优PID参数,求得λ和μ最优值.仿真表明,其精度满足技术要求,分析系统伯德图可知系统工作稳定,冗余储备高.     

基于滑模控制的数控机床伺服系统的摩擦补偿

以数控机床伺服系统为研究对象,对其建立了数学模型,并结合Lu Gre摩擦模型,设计了参数在线估计的PID滑模面自适应控制器.并采用李亚普诺夫函数证明系统的渐进稳定性.最后通过系统的MATLAB仿真及物理实验进一步证明了系统具有良好的跟踪性能.     

基于CMAC的中性浮力实验体解耦控制研究

针对中性浮力实验体控制问题,提出一种动态解耦多通道复合控制算法.通过实验体受力分析,建立了其六自由度运动模型.设计了一种动态解耦神经网络,其优点在于能适应动态变化的耦合程度.采用CMAC(Cerebellar Model Articulation Controller)和PID复合控制进行单通道控制,其优点在于结合了CMAC前馈控制的快速响应性能和PID反馈控制的强抗干扰性.经MATLAB仿真验证,提出的算法能有效控制实验体位置和姿态.调整时间短且稳态精度高,效果优于PID控制.