基于单片机的穴盘苗自动取苗装置控制系统设计

针对一种新型穴盘苗自动取苗装置,根据其结构特点分析控制要求,设计了自适应Fuzzy-PID控制器,在Matlab中进行了仿真建模和实验分析,对取苗机构控制系统的硬件电路和软件程序进行了设计和开发,完成控制系统设计。实验分析表明:该控制系统可实现取苗机构中苗盘输送的步进定位控制,能够满足苗盘输送的定位精度要求以及改善系统的抗干扰性和作业稳定性,为该取苗机构进行高效作业提供保障。     

半主动空气悬架Fuzzy—PID控制

针对空气悬架控制中的问题,采用Fuzzy-PID复合控制技术.即把模糊推理运用于PID参数的整定,对半主动空气悬架加以研究.设计了Fuzzy-PID控制器,用于半主动空气悬架1/4车辆模型控制的Matlab/Simulink仿真模拟和台架试验.仿真模型中借助S函数和Fuzzy Inference System Toolbox构建Fuzzy-PID模块,仿真结果表明:与传统的PID控制仿真比较,该控制策略下的半主动空气悬架能降低簧上质量加速度和悬架动行程,具有较好的鲁棒性,使车辆平顺性有一定程度的提高.台架试验与仿真结果基本吻合.     

农村小型风力发电系统的Fuzzy-PID控制仿真研究

为了更好地解决农村新能源的问题,针对农村中使用的小型风力发电系统模型建立了采用Fuzzy-PID的控制系统,并在此基础上对各模块和整体进行了仿真分析。仿真分析表明,采用Fuzzy-PID最佳转矩控制可使系统保持最佳转矩运行,而且动态响应快、跟随性好、无震荡现象,为小型风力发电在农村中的更好应用提供了理论支撑。     

拖拉机电控液压悬挂系统的耕深模糊控制策略

根据拖拉机液压悬挂系统的特点,提出电控液压悬挂系统模糊控制器的设计方法,建立了模糊推理系统。利用Matlab对悬挂系统耕深分别进行了模糊控制和PID控制仿真,研究结果表明,模糊控制策略控制比PID控制更能适用于拖拉机液压悬挂系统。     

基于Fuzzy-PID的温室节水滴灌控制系统

针对传统温室灌溉系统中的节水问题,设计了一种基于Fuzzy-PID算法的温室节水滴灌控制系统。通过采集温室内的实时土壤湿度,基于Fuzzy-PID控制原理,一方面根据植物的生长特性自适应地调节土壤湿度,以保持农作物“不饥不过饱”,另一方面在满足温室灌溉需求的基础上进行适时、适量的灌溉,以避免水资源的浪费。仿真实验表明,与传统的模糊控制和PID控制相比,所提出Fuzzy-PID控制的调节时间减少了约17s,超调量减少了9.4%。实际测试表明,该系统运行稳定,鲁棒性强,节水率约为23%,能够满足节水灌溉的要求,具有良好的推广价值。     

磁流变减振器半主动悬架的Fuzzy-PID开关切换控制

提出了一种Fuzzy-PID混合控制的控制策略——Fuzzy-PID开关切换控制，用于车辆半主动悬架的控制。通过与Fuzzy控制策略比较，得出其控制的基于磁流变减振器的半主动悬架系统在减小簧载质量加速度和悬架动挠度方面具有更好的效果，具有鲁棒性强、超调量小、抗干扰等特点。     

恒压灌溉系统优化设计

针对节能和提高灌溉质量的实际需要,设计了一种Fuzzy-PID复合控制的恒压灌溉系统。通过可编程控制器控制变频器,变频器控制水泵电机的供电频率,并根据灌区需水量来调节水泵电机的转速,使灌溉管道的压力保持基本恒定。该恒压系统运行过程中,当灌溉用户较多时,由于用水时间不确定,网管的水压会出现较大的波动,因此应根据现场工作人员的经验引入Fuzzy控制对网管水压进行调节。通过采用一台PC机作为上位机,与PLC进行通信,实现监控网管水压等参数。仿真和实验表明:该系统在灌溉质量和节能性能等方面得到了较大改善。     

基于遗传算法的模糊神经网络温室温度控制器

为了创造适合作物生长的环境,针对温室系统的特点提出了一种新的基于遗传算法的模糊神经网络控制器,利用遗传算法训练模糊神经网络模型,并采用此模糊神经网络控制器控制温室温度系统.运用该方法对温室温度控制系统进行了Matlab 仿真,结果表明:采用遗传模糊神经控制器的系统,不但提高了阶跃响应的快速性,而且大大减少了超调量.     

基于PSO优化Fuzzy-PID精量灌溉控制系统设计

精确控制农业灌溉中的灌溉精度和水肥比例,能够大大提高水肥的利用率。因此,基于传统PID控制、Fuzzy-PID控制两种控制算法的优缺点,进行PSO优化Fuzzy-PID控制。该控制算法能够有效解决大棚灌溉控制中的非线性、时变性和滞后性等问题。实验结果表明:该系统与传统PID控制相比,上升时间减少了4.10 s,超调量降低了14.57%,调节时间减少了27.4 s;相比于Fuzzy-PID控制,上升时间减少了4.30 s,超调量降低了0.37%,调节时间减少了20 s。该系统响应速度快、配比精度高、稳定,具有一定的应用价值。     

基于复合模糊控制器的开关磁阻电机控制系统研究

建立了开关磁阻电机(SRM)的动态非线性数学模型,采用转速环和电流环双环控制方式对开关磁阻电机的转速进行控制。针对SRM非线性的特点设计了复合模糊控制器,实现对开关磁阻电机转速良好的控制。复合模糊控制由常规的比例积分(PI)控制器和模糊型的PI控制器组成。瞬态时采用模糊型的PI控制器以提高系统的响应速度,稳态时采用常规的PI控制器以减小系统的稳态误差。基于本文所建立的模型对一台四相8/6结构的开关磁阻电机进行了仿真。仿真结果表明本文所提出的SRM驱动系统中的复合模糊控制器具有快速跟踪能力,稳态误差较小并且有很强的鲁棒性。     

改进的PID参数自整定方法

提出一种滞环继电反馈辨识方法，得到对象的二阶加滞后模型，然后设计了基于该模型的一种PID参数自整定方法——稳定裕度法，仿真实验表明，这种自整定方法能使一般的被控对象具有很好的抗干扰性和控制性能，简单有效．适用于在线实时的工业过程控制。     

电动助力转向系统(EPS)电动机电流控制的研究

分析了电动助力转向系统比例控制电动机电流的方法,发现系统有振动。在此基础上,提出了对电动机电流进行微分补偿的改进措施,设计了比例加微分控制电动机电流的方法。分析结果证实,所设计的比例加微分控制电动机电流具有良好的性能。试验结果表明,提出的控制方法是有效的,对电动助力转向开发有指导意义。     

基于自由曲面变形方法的离心泵叶片反问题方法研究

提出了一种基于自由曲面变形(FFD)方法的离心泵叶片反问题新方法。采用自由曲面变形方法对叶轮叶片形状进行控制,将叶片空间曲面嵌入到一个均匀剖分的三参数张量积控制体内,移动控制晶格点位置使控制体发生变形,控制体内的叶片曲面形状随之改变。根据给定的叶片目标载荷分布进行叶片形状的控制,构建控制晶格点的变形函数,根据叶轮内三维湍流数值模拟结果与期望的叶片载荷分布规律控制晶格点的变形,实现了由物理参数对叶片形状的直接控制。算例计算结果表明,所提出的基于FFD方法的离心泵叶片反问题方法是可行的。     

无人驾驶拖拉机路径跟踪联合控制研究

为实现无人驾驶拖拉机的路径跟踪控制,提高其智能化水平,以中国·徽拖HT1804F型拖拉机为研究平台,建立拖拉机-路径侧向动力学模型,采用滑模控制方法设计了一种基于横向偏差和航向偏差的拖拉机路径跟踪联合控制算法,然后基于CarSim与Simulink设计了联合仿真试验。结果表明,该路径跟踪联合控制算法能够使拖拉机稳定、精确地跟踪目标路径,满足无人驾驶拖拉机路径跟踪控制的要求。     

基于工况偏差在线计算的PHEV能量补偿控制方法

针对车辆真实工况与标准工况实时偏差导致的整车能量管理性能下降问题,提出一种基于工况偏差在线计算的插电式混合动力汽车(PHEV)能量补偿控制方法。根据车辆工况识别结果建立实际工况与标准工况之间偏差的数学表达式;以油电耗比为指标函数,构建能量管理系统控制偏差数学模型,给出工况偏差与控制偏差函数关系的离线建模方法;在此基础上,以工况偏差为输入,以控制偏差为被控对象,设计能量补偿模糊控制器,给出控制偏差的模糊控制规则和动力补偿分配权值。基于某控制策略对本文所提出的方法进行仿真验证,结果表明:所提出的能量分配补偿控制方法能够进一步降低整车燃油消耗,进而提升PHEV能量管理性能。     

基于启发式动态规划的履带机器人路径跟随控制方法

针对移动机器人传统路径跟随控制方法需要人工调校参数、缺乏自主优化能力的问题,提出了一种基于启发式动态规划（Heuristic dynamic programming, HDP）的路径跟随控制方法。首先,设计履带式机器人路径跟随控制系统结构,建立了误差状态方程;其次,提出了一种基于HDP算法的路径跟随控制方法,综合误差性能指标和跟随稳定性指标设计了回报函数,采用多层前馈神经网络逼近评价器和执行器,并推导了网络参数的在线优化规则;最后,通过数值仿真和系统试验验证了HDP方法的路径跟随性能。试验结果证明,基于HDP算法的控制器跟随直线的平均误差绝对值为0.04m、均方根误差为0.06m;跟随钝角转向曲线的平均误差绝对值为0.01m、均方根误差为0.06m;跟随锐角转向曲线的平均误差绝对值为0.03m、均方根误差为0.09m。该方法不需要对控制参数进行反复调试就能够获得较好的控制效果,提高了移动机器人路径跟随控制方法的环境适应性和自主优化能力。     

温室温度多模糊控制器切换控制研究与实现

针对周年生产的温室控温系统在一年四季需要不断更换不同控温方案的问题,设计了一种基于多模糊控制器的切换控制方法.该方法通过对系统整体规划并制定一系列针对不同环境状态的不同控温方式的切换规则,结合对各个设备的模糊控制,实现对整个温室系统温度的实时精准控制.仿真实验结果表明,该方法非常适用于周年生产的温室控温系统,在运行过程中整个系统表现出良好的控制品质,实现了对温室系统经济、有效和节能的控温目的.     

基于滑移率的汽车防抱模糊控制方法与仿真

提出了一种基于车轮滑移率的汽车防抱模糊控制方法。以某车型为例，建立了制动过程的整车模型、车轮模型、制动器模型和轮胎模型，并对这种基于滑移率的模糊防抱控制方法进行了计算机仿真研究。仿真结果表明，该模糊控制方法能够达到理想的制动控制效果，同时具有较强的鲁棒性。     

基于CMAC神经网络的自适应渠道输水自动控制研究

介绍了小脑模型神经网络CMAC的原理及基于CMAC的自动控制方法。在渠道输水控制技术的基础上,依据CMAC神经网络学习速度快、能够表达复杂非线性关系、适合于适时控制的特点,提出了基于CMAC的渠道输水控制模型。仿真结果表明,基于CMAC的渠道输水控制,算法简单方便,具有实时性、稳定性和较强的鲁棒性,控制效果较为理想。     

基于滑模控制的自动泊车系统路径跟踪研究

现有的自动泊车系统研究,由于忽略实际车辆转向约束和初始位姿条件而影响实际车辆跟踪参考路径效果,本文提出基于B样条曲线的路径规划算法和基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制算法。首先,对车辆的运动过程进行研究,建立车辆的运动学模型。其次,基于B样条曲线理论建立非线性约束平行泊车路径优化函数,并分析车辆运动学约束条件。然后,结合非时间参考路径跟踪控制和终端滑模控制方法,提出基于趋近律的非时间参考终端滑模路径跟踪控制方法。最后,通过Simulink和Car Sim联合仿真,验证了规划路径的合理性以及路径跟踪控制器的效果。