基于模糊PID的羊肉冷链运输温控系统原型设计

为解决羊肉冷链运输过程中温度信息难以实时监测与调控等难题,采用Zig Bee、高级精简指令集计算机(advanded RISC machine,简称ARM)等嵌入式技术设计一种基于模糊比例-积分-微分(proportion-integralderivative,简称PID)的羊肉冷链运输温控系统。利用Matlab构建基于模糊PID的羊肉冷链运输温控仿真系统,在冷藏车温度从6℃下降到2℃、冷藏车温度分别由6、8、10℃下降到2℃、冷藏车在工作开始计时后600 s处加入2℃的温度干扰信号3种条件下对模糊PID控制器进行检验,并与常规PID控制器进行对比。结果表明,与常规PID控制器相比,模糊PID具有良好的稳定性,能够抑制系统中存在的干扰作用,且控制性能更优。此外,该系统还可解决传统有线控制系统布线繁琐、操作缺乏灵活性等问题。     

基于模糊PID算法的恒温水浴控制系统研究

为校准温度范围在0～100℃的温度传感器,以恒温水浴控制系统为研究对象,对经过Z-N参数整定后的PID算法和模糊PID算法进行了仿真分析。搭建水浴模型,从仿真和实验两方面分析两种算法对恒温水浴控制系统的稳定性和动态性能的影响。结果表明:模糊PID算法能够有效改善恒温水浴的校准性能,为实践提供参考。     

仿竹型筒式立体停车结构的环箍层布置研究

作为航空飞行器的动力装置,冲压发动机以其高推比性能日益应用广泛,其控制系统的好坏直接影响着其工作性能。推力控制系统是冲压发动机控制系统的重要组成部分,良好的推力控制器使其在复杂环境和比较宽的马赫数下获得很好的鲁棒性。本文利用MATALB仿真软件的Simulink工具箱建立推力控制系统的仿真模型,采用模糊PID控制方法对冲压发动机推力回路进行控制,通过调节参数,设计出高性能的控制器。其后对设计出的模糊PID控制器进行动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性的测试,并将其控制结果与设计的传统PI控制以及鲁棒控制的结果进行对比分析。仿真结果表明,设计的模糊PID控制器在动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性能方面,都可以达到很好的性能。     

模糊神经网络的真空木材碳化设备控制系统设计与仿真

针对目前真空木材碳化设备的控制系统具有大滞后、强耦合、时变性以及难以建立精确数学模型等特点,提出了一种模糊神经网络算法的真空木材碳化设备控制系统。通过对输入输出变量、论域及隶属函数的选择,设计出真空木材碳化设备控制器;再将神经网络与模糊控制系统相结合,得到模糊神经控制网络。对模糊神经网络控制器的算法进行了分析;在Matlab环境下编写控制器的程序,用Simulink进行仿真实验。结果表明:模糊神经网络控制器的真空木材碳化设备输出的温度曲线,稳态误差为0、最大偏移量为1℃、调节时间约为8 s、超调量为2%;湿度曲线在6 s时即可达到稳定,稳态误差为0、最大偏差为1%、超调量为4%;加入扰动后,误差能被快速消除,温湿度的波动幅度相对减小,系统的稳定性更强。模糊神经网络控制器,可减小调节时间、消除误差、提高控制精度,具有很好的鲁棒性。将二者结合设计出的模糊神经网络控制器,具有自适应、学习、识别和模糊信息处理等功能,在处理大规模复杂的模糊应用问题方面具有更好的控制效果。     

基于模糊自整定PID的温室温度控制系统设计及仿真

温室温度系统是一个大时滞、非线性的复杂系统,传统的控制方法效果不甚理想。因此,本研究设计一种基于模糊自整定PID控制方法的温室温度控制系统,可根据温度偏差和温度偏差变化率实时整定PID控制器的参数。控制系统以STC89C52单片机为控制核心,采用DS18B20温度传感器实现对温室温度的采集,通过控制电加热炉的加热功率来调节温室的热量输入,起到控制温室温度的作用。并在Matlab 11.0/Simulink环境下,建立模糊自整定PID控制器的仿真模型,通过仿真发现该方法比常规PID控制方法具有更好的鲁棒性,能够实现良好的控制效果。     

水稻液体肥变量施用调节系统设计与试验

目的 设计一种机电式流量调节阀，与已研制的气力引射式施肥器集成构建液体肥变量施用调节系统，实现水稻近根部微小流量液体肥精准施用。方法 通过试验标定了系统质量流率理论模型，建立控制系统传递函数模型，设计了基于模糊推理的PID控制器结构、规则和初始参数；通过仿真试验，分析了PID和模糊PID控制的调控响应能力。结果 仿真试验结果表明，模糊PID控制阶跃信号响应超调量、调节时间和稳态误差分别为0.12%、2.51 s和0.007， 与PID控制的对应值42.90%、4.44 s和0.010相比均较低，表明模糊PID控制动态调节和稳定性更好；在幅值为0.5、持续时间为0.1 s的脉冲信号干扰下，模糊PID控制的调节时间为0.61 s，比PID控制(1.67 s)更短，具有更强的抗干扰能力。性能试验结果表明，10种目标质量流率条件下，模糊PID控制的质量流率绝对误差均低于PID控制，控制精度为93.93%～96.88%，高于PID控制(90.00%～95.21%)；在施肥量变化时，模糊PID控制的超调量为12.2%，上升时间、调节时间和峰值时间分别为1.5、10.7和1.7 s，均低于PID控制的17.4%、2.1 s、13.3 s和2.3 s。结论 基于模糊PID控制的水稻液体肥变量施用调节系统具有较高的质量流率控制精度和跟踪性能，为研制水稻田液体肥变量施肥装备奠定了基础。     

模糊PID控制无人自转旋翼机飞行姿态仿真

农业植保无人机中自转旋翼机(简称旋翼机)具有机体结构简单、滑跑距离短、飞行高度低和空中失去动力时安全性高等优点,在农业数据采集、农情监测和农业施药等领域广泛应用。文章研究模糊PID控制器控制旋翼机姿态,运用MATLAB作旋翼机飞行姿态仿真。仿真结果显示,该系统在系统阶跃响应下模糊PID控制器相较经典PID收敛时间减少0.04 s,而给定目标角情况下,滚转角和俯仰角误差±0.01°与±0.05°上下。因此,模糊PID控制器可增强PID自适应性与鲁棒性,降低飞行时姿态控制不稳定性,姿态控制效果良好,提高飞行稳定性。     

基于主轴回转误差的模糊自整定PID控制器设计

为解决常规PID调节器很难满足在线回转误差检测与控制要求的问题,以静压气体轴承回转误差控制系统为研究对象进行了探讨,提出了模糊自整定PID控制策略。根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整。仿真试验表明,与传统的PID控制相比,模糊PID控制系统具有良好的稳定性和自适应能力。     

基于模糊PID算法的草籽喷播机自动转向控制系统

针对喷播机转向控制系统中,基于驾驶员经验建立模糊控制器计算期望转向轮偏转角进行控制时,出现调整过量或调节不足,以及在转向控制中应用经典PID控制器时,存在超调量大、调整时间过长等问题,设计输入值加权因子控制器调节模糊控制器输出,并将模糊思想应用到PID参数调节中,对导航系统中转向控制器进行相关研究。结果表明:1)在原控制器不改变的基础上,应用加权因子控制器改变输入值权重,调节控制器输出,实现对模糊控制器的优化;2)将模糊原理应用到PID参数调整,根据输入值大小对PID参数进行优化,超调量减少了20%~50%,加快了响应速度;3)对于恒速液压转向系统,转向响应速度与转角大小成正比。     

基于模糊技术的温度控制系统研究

以模糊控制理论为基础,TDN-ACS+计算机控制技术试验系统为平台,设计了一个基于模糊技术的计算机温度控制系统。该系统的核心模糊控制器,是一个在试验基础上设计出的控制规则表,其具有良好的控制效果,使整个温度控制系统结构简单、性能优良、易于实现。通过与传统P ID控制系统的试验比较,采用模糊控制器的温度控制系统,无论是在响应速度方面,还是在鲁棒性方面,均优于传统的控制系统。但由于模糊控制系统尚不具备自适应能力,因此不宜用于被控对象和系统参数易发生变化的系统。     

基于积分分离模糊PID的温度控制系统设计

针对温度控制系统采用传统PID控制方法易出现响应速度慢、超调量大、控制精度低等问题,提出了一种基于积分分离模糊PID控制的改进方法.阐述了该方法的工作原理,设计了控制器参数,并结合温室温度控制系统对该方法以及传统PID、模糊PID进行了系统性能实验的对比分析.结果表明,采用该方法设计的温室温度控制系统,有响应速度更快、超调量更小和控制精度更高等优点,具有较强的工程应用价值.     

蔬菜大棚模糊PID温度控制系统的设计

针对大棚温度控制系统采用传统控制方法效果不甚理想的问题,提出了在大棚温度控制系统中引入模糊PID控制方法。该方法能使大棚温度控制系统根据季节交替和时令的变化,实现优化控制,为农作物的生长发育提供合适的温度环境。并在MATLAB环境下进行计算机仿真控制试验。结果表明,模糊PID控制方法可以提高大棚控制系统的自适应性和鲁棒性,抑制大惯性产生的温度失调等副作用,获得满意的控制效果。     

基于支持向量机的非线性逆控制及仿真研究

针对逆系统方法中非线性逆模型辨识困难的问题,研究了基于支持向量机(SVM)的逆模型辨识及控制,提出了一种SVM逆模型与PID结合的复合控制系统.由SVM辨识非线性系统的逆模型作为前馈控制器,形成直接逆控制.同时,由PID控制器构成反馈控制,克服直接逆控制鲁棒性不强的缺陷.仿真研究表明,SVM的逆模型辨识能力强,该复合控制系统具有比直接逆控制更优的控制性能和鲁棒性.     

番茄酱套管杀菌Fuzzy-PID温度控制器的设计与仿真

针对番茄酱生产过程中的杀菌工艺温度控制问题,开发了一种Fuzzy-PID番茄酱套管杀菌温度控制器,并且介绍了控制器的开发过程.以PID控制器为核心,将模糊算法与PID控制策略结合起来,用于惯性、滞后系统的温度控制.利用Matlab进行仿真研究,结果表明:Fuzzy-PID控制系统动静态性能变好,系统响应速度加快,相对稳定性变好,尤其表现在系统的抗干扰性和鲁棒性等方面.     

基于模糊PID的山地拖拉机调平控制系统的设计

在自行开发的山地拖拉机调平机构上加装了自动调平控制系统。系统以可编程逻辑控制器(PLC)为主控核心,以倾角传感器为车身平台倾角检测机构,以模糊PID为调平控制算法,通过监测倾角传感器检测的角度值来实时调整伺服电机的转动与伺服电缸的伸缩,以实现车体平台的自动调平。静态试验结果表明,拖拉机车体平台在倾斜15°的情况下,车体平台横向和纵向单独完成调平分别用时1.851 s和1.882 s,同时调平在3.319 s内完成。动态试验结果表明,拖拉机在行驶速度1.73 km/h、最大坡度15°时,完成车体平台横向和纵向调平分别用时6.253 s和6.853 s;调平时最大超调角分别为9.053 3°和8.687 2°,调平后车体平台角度偏差最终可控在0.5°。     

基于模糊PID两轮拖拉机控制系统抗干扰分析

利用陀螺力矩效应建立了两轮自平衡拖拉机动力学模型,针对拖拉机机体控制系统,提出了一种基于模糊自适应理论的侧倾角控制器/旋进角控制器PID控制算法。在Matlab/Simulink环境下,分别搭建了拖拉机侧倾角控制系统、陀螺旋进角控制系统仿真模型,并加入随机干扰进行仿真研究。仿真结果表明,应用在两轮自平衡拖拉机控制系统的模糊自适应PID控制系统在加外干扰后消除响应振荡现象、加快响应速度、提高响应精度方面明显优于传统PID控制系统。     

基于模糊免疫PID的Smith预估器在温室控制中的应用研究

针对温室环境控制中被控对象温度的大迟延和模型参数的不确定性,结合传统Sm ith预估控制方法和模糊免疫PID控制方法,设计了基于模糊免疫PID的Sm ith预估控制器。通过对温室控制系统的数学模型进行仿真,结果表明,所设计的控制器抗干扰能力强,调节速度快,超调量小,适用于类似温室温度控制的、缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。     

基于Zigbee网络的中华绒螯蟹养殖中溶氧量智能控制系统研究与应用

随着信息技术和规模化水产养殖的发展,传统的养殖模式将会逐渐被智能水产养殖所取代。构建了基于Zigbee的中华绒螯蟹养殖中溶氧量的智能控制系统,并着重研究了蟹塘的增氧控制算法,针对溶氧量变化的非线性、大滞后、不确定、大惯性等特点,提出了模糊RBF神经网络改进的PID控制策略,并通过Matlab进行模糊RBF神经网络控制器与常规PID控制器和模糊PID控制器进行仿真对比,同时在某中华绒螯蟹养殖基地进行模糊PID控制器和模糊RBF神经网络控制器进行应用实验对比,证明了模糊RBF控制器能够更好地满足中华绒螯蟹养殖溶氧量的控制要求。     

模糊PID技术在果蔬保鲜控制系统中的应用

为了克服传统保鲜库以控温为主的缺点,研制了一种基于模糊PID(Proportion IntegrationDifferentiation)的果蔬保鲜温湿度控制系统,该系统给出了Matlab/Simulink仿真调试结果和模糊PID测控的现场试验对比数据,控制精度高、响应速度快,能够满足新鲜果蔬贮藏要求,实际应用可以达到温度误差±0.3℃、湿度误差±2%的控制精度。     

基于PID控制的电加热杀青机分级变功率恒温控制系统的研究

在对绿茶杀青工艺研究的基础上,运用PLC控制技术、PID控制理论和功率调节技术,研究设计了基于PID控制的杀青机分级变功率恒温控制系统,实现了杀青机杀青温度的恒温自动控制。