基于模糊PID算法的智能车电机转速控制研究

针对传统PID控制参数难以适应不同曲率半径车道下智能车运行速度变化和RS-540有刷直流伺服电机调速变化的问题,设计了自适应模糊PID算法.首先,建立了电机的数学模型,提高控制精度,在此基础上构建了自适应模糊PID控制器,然后,通过PWM脉冲改变电枢电压的平均值来控制电机转速,再通过低通滤波使速度输出平滑.加入陀螺仪使...     

开关磁阻电机控制系统在纯电动拖拉机设计上的应用

在纯电动拖拉机调速系统的设计中,引入了开关磁阻电机控制系统,并采用PID控制器对速度的调节过程进行反馈,从而提高速度控制的灵敏性和调节精度,使调速系统具有自适应调节能力。为了验证基于PID的开关磁阻电机控制系统的优越性,对控制系统的调速过程进行了仿真模拟,并选取了两组不同的参照进行了对比,结果表明：采用PID的开关磁阻电机的控制精确性比其他两组高,从而验证了其性能的可靠性。     

风力发电变频水泵智能控制策略研究

针对风力发电机和逆变器的特点,给出了风能变频水泵的两输入两输出耦合系统时变模型结构。保持逆变器输入电压恒定的前提下,扰动逆变器输出交流电的频率来实现风力发电机的最大功率跟踪。根据解耦和神经网络的思想,采用两个回归神经网络（DRNN）在线调整两个PID控制器的参数,一个神经元解耦补偿器完成系统的解耦,实现了不依赖于对象模型的自适应PID解耦控制。计算机仿真结果验证了该控制策略可行性,这为以后进一步研究奠定了基础。      

农机零件金相切割系统进给速度控制的研究

针对农业机械制造中农机零件的金相制相分析问题,通过比较国内外金相切割机进给控制方式,分析自动金相切割机在切割试样过程中,切割机主电机功率与被切试样的金属去除率之间关系,研究一种能够充分发挥切割机潜力的进给速度控制方法.即由变频器实时地采集主电机的功率值,输入到PLC中,利用控制器内部PID运算指令实现对砂轮片进给速度的控制,使主电机始终保持在最高工作效率状态,达到充分利用电机功率,最终提高农机零件生产效率的目的.     

温室大棚溶解混施智能施肥机设计与实现

为了实现固体水溶性肥料高效溶解与精准施肥，设计了一种温室大棚溶解混施智能施肥机，主要由肥料搅拌单元、供水单元、吸肥单元及控制单元组成，水肥配比采用模糊PID控制调节方式。首先，依据固体水溶性肥料的自身特点搭建带有肥料搅拌装置的施肥设备硬件系统；然后，根据施肥设备混肥特性，建立肥料EC值调控模型，设计PID控制器；最后，采用模糊控制方法自适应调节PID参数，提出模糊PID控制系统设计方法。试验结果表明：使用模糊PID控制策略能够显著提高系统性能，特别是在减少系统滞后时间和保持系统稳定性方面。     

无刷直流电机模糊控制无传感器运行研究

无传感无刷直流电机（SLBLDCM）是一个多变量、非线性系统,PID控制在其调速系统中得到广泛应用。本文将模糊PID控制应用到SLBLDCM控制系统中,首先建立了无刷直流电机的数学模型,然后利用MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink完成了该电机模糊PID双闭环调速系统的仿真设计,最后在DSP上实现模糊PID控制算法。其中转子位置的检测,是通过端电压得到感应反电势来判断。仿真和实验结果表明：控制系统运行平稳,速度跟踪快速准确,同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

三维控制下超声波悬浮系统研究

为了实现超声驻波悬浮,课题组提出一种三维控制下超声波悬浮系统设计方案。首先,搭建4个9×9的超声波换能器平面阵列。其次,通过STM32单片机产生40 kHz的方波电信号,该电信号通过IRS2104半桥电路的驱动电路放大。放大后的电信号作用于超声波换能器,使之转换成对应40 kHz频率的超声波对射,产生驻波节点,实现泡沫小球的稳定悬浮和精准控制。最后,通过按键操作改变输入电压的大小与输入波形的相位,实现物体的上下、左右的三维移动。实验结果表明,通过超声驻波技术可实现微小物体的悬浮;同时为了提高悬浮能力和稳定性,可利用FPGA控制悬浮系统。     

基于模糊PID的采棉机作业速度最优控制算法与试验

针对采棉机作业速度影响采棉效率的问题,提出基于模糊PID控制技术的采棉机作业速度实时调整算法,建立行走速度调节模型,实现采棉机作业速度最优控制。该算法通过实时获取棉花在线流量,经采棉输入负荷梯度堵塞条件约束,并将模糊算法和常规PID控制相结合,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,实时调节行走速度,实现作业速度最优控制。借助基于FPGA的硬件控制器在4MZ-5型采棉机上进行了试验研究。试验表明:所提出的算法可以根据棉花在线流量当量大小实时调整作业速度,提高了采棉机作业效率;有效避免了因采棉量过大造成的输棉管堵塞故障,提高了采棉机智能化水平。     

基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统

为了实现对拖拉机空调电机转速的精确控制,设计了一种基于单片机和模糊PID的转速单闭环无刷直流电机控制系统,可以对电机转速进行控制调节,从而驱动制冷压缩机工作,降低拖拉机车内温度。实验结果表明:基于单片机和模糊PID的拖拉机空调电机控制系统稳态误差较小,控制精度较高,与理论基础相符合,证明了该方法的可行性和正确性。     

基于GNSS的智能水田旋耕平地机研究

设计了一种基于GNSS的智能水田旋耕平地机,将两个GNSS天线分别固定在旋耕平地机两端,以天线高程定位数据与俯仰角数据作为旋耕平地机高程与倾角信息,采用模糊PID控制算法,通过向电液比例换向阀输入驱动电压信号控制调节油缸伸缩,使旋耕平地机绕中间旋转轴转动或沿滑槽上下移动,实现了机具的水平与高度调节。设计了一种蓄能器、液压泵协同工作的液压系统,提出了基于最小二乘法的基准面生成方法。为验证智能水田旋耕平地机的工作性能,在水稻、小麦等不同前茬作物以及砂质土、粘质土、壤土等不同土壤类型条件下,对其进行了水田平整试验。试验结果表明,智能水田旋耕平地机平整效果较好,平整度达到3cm左右。该系统稳定性较好,适应性强,对水田平整度有较大的改善,平整后的水田满足水稻种植的农艺要求。     

模糊控制在SR电机驱动系统中的应用

以16位单片机为核心控制器,设计了以0．75kW小功率SR电机（8／6极）为控制对象的开关磁阻电机驱动系统（SRD）。通过对开关磁阻电机（SR电机）调速系统基本原理和控制方法的分析,在电压PWM斩波控制策略的基础上,着重研究了模糊控制在本系统中的建立与实现。仿真和实验结果表明,在SRD这种非线性系统中,采用模糊控制比采用常规PID控制更显优越。     

基于模糊控制的农用升降机变频调速系统研究

农用升降机是农作物运输过程中最常用的机械工具,在升降机运行时如果运输速度不平稳往往会造成粮食滑落,进而影响作业速度,甚至造成粮食的破损。为提高农用升降机速度调整的响应速度和精确程度,将变频调速系统引入到升降机的控制系统上,并采用模糊控制实现速度的自动化PID调节。为验证系统的可靠性,采用模糊PID控制系统对农用升降传输设备进行调速测试。结果表明:采用PID模糊控制器可以使电机变频调速过程平稳过渡,不会出现太大的速度波动,从而保证了升降传输设备的平稳运行。     

基于单片机的无人机变量控制系统的设计

针对目前我国喷药系统在速度和喷量方面的不完善,设计了可调节流量的喷药控制系统。采用单片机调节超声波测速,控制电机转速,从而达到速度的变化,进而控制喷药系统的流量,实现速度闭环系统;用算法调节有关控制信号及参数,以实现电机转速变化,并在LED上实时显示速度等。在相同的试验条件下,通过设置不同的速度,进行了针对流量变化的相应试验。结果表明:该系统运行可靠,自动化程度高,有利于速度控制流量的完善,适用于无人机喷施系统。     

基于GA优化模糊PID的纯电动汽车动力总成温度控制

为提升纯电动汽车动力总成冷却系统温度控制效果并降低能量消耗,提出一种遗传算法（GA）优化模糊PID参数的控制方法。搭建纯电动汽车分布式冷却系统模型,将模糊控制理论与PID相结合,实时调整PID控制参数,并采用遗传算法优化模糊PID的量化因子和比例系数,建立GA-模糊PID控制器,在所制定的控制策略下调节冷却系统中电子水泵转速和风扇风速,控制冷却液进口温度,进而控制动力总成温度。通过AMESim和Simulink联合仿真,结果表明,相比阈值控制和PID控制,GA-模糊PID控制具有良好的温度控制能力和节能效果。     

基于变论域模糊PID控制的转向执行机构研究

针对重载车辆转向执行机构系统,提出了基于变论域模糊PID控制的液压缸位置控制结构.传统的控制方法常采用模糊PID控制,虽然控制效果好于PID控制,但普通模糊控制精度低、超调量大,因此有必要采用变论域方法.该方法通过伸缩因子改变模糊输入和输出变量的论域,使论域自调整,以较少的控制规则实现了较高精度的控制.Matlab仿真表明,与传统的模糊PID控制系统相比,该方法的超调量小,控制精度高,控制效果明显好于模糊PID控制.     

基于模糊控制理论的大豆联合收割机智能系统设计开发

针对大豆联合收割机在收割作物时,由于地形地貌复杂和作物稀疏而造成的推进器行进困难以及滚筒阻塞问题,提出一种新的大豆联合收割机行进速度控制系统,将四轮独立驱动的轮毂电机引入到联合收割机的轮胎驱动系统中,并利用PID控制器和模糊算法实现了大豆联合收割机轮毂电机的智能控制。为验证本文设计的PID模糊智能控制算法的有效性和可靠性,采用Matlab软件对大豆联合收割机的轮毂电机转速和前轮偏角进行仿真测试,通过数值模拟计算发现,大豆联合收割机轮毂电机响应速度较快,前两轮偏角基本一致,符合收割机步进智能控制的设计要求,为大豆联合收割机的研究提供了技术参考。     

一种新型模糊PID控制的变频恒压供水系统

提出了一种新型的变频恒压供水系统，在该系统中采用了模糊比例、积分、微分（模糊PID）控制，通过模糊控制器浮动迁移受控对象的设定值，并把迁移后的设定值引入到PID运算中，使系统既有模糊控制器的优点，又具有PID调节器的特点。     

基于LabVIEW的沼气恒温监控系统的研究与应用

文章介绍了一种基于虚拟仪器的沼气工程的恒温监控系统,该系统利用LabVIEW的模糊控制和PID工具相结合的方法,通过控制太阳能和地热能水泵的开闭实现了对沼气工程恒温50℃发酵。同时设计报警监控模块,实现对整个工程的实时监控。结果表明,该系统对沼气工程的主要参数实现了智能控制、实时监控,通过模糊PID恒温控制,提高了产气率。采用模糊PID控制方法能有效的缩短系统的调节时间,提高响应速度,增强了系统的动态响应性能。     

播种机自动控制系统的设计——基于模糊自动控制和反馈调节

播种机是农业生产过程中最常用作业机械之一,目前大部分采用了机械式或者液压式控制系统,其控制效率和控制准确性较低。为了提高播种机自动化作业的控制效率和准确性,将模糊自动控制和PID反馈调节系统引入到了播种机的控制系统中,实现了播种机速度和转向的自动反馈调节功能,并初步进行了播种机无人化作业的试验测试。结果表明:采用模糊自动控制和PID反馈调节系统可以有效地提高播种机转向和速度控制的响应速度,控制精度较高,为播种机无人化作业的研究提供了重要参考。     

液压机械无级变速器的拖拉机速度控制研究

液压机械无级变速器(Hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)是一种将液压传动与机械传动结合的混合动力传动系统,能帮助拖拉机实现无级调速功能,有助于提高拖拉机的燃油经济性和动力性。为提升拖拉机的作业性能,实现拖拉机应对不同工况和环境或负载变化进行速度调节与控制,分析HMCVT输出特性,提出一种基于粒子群优化的PID控制算法控制系统排量比,调节系统传动比,实现速度控制的控制策略。结果表明,采用该控制算法后,拖拉机的保持速度以及针对骤然速度变化的调节有显著提升。