基于滑模控制的液压伺服系统的联合仿真研究

针对非对称缸液压伺服系统的不确定性,非线性和常规PID控制器的缺点,设计了改进的滑模控制器,有效减小了液压位置伺服系统中由于元件参数变化等引起的超调和振荡。利用AMESim/Simulink进行联合仿真,模拟实际工作中电液伺服位置控制系统常常遇到的负载变化、受外力扰动等情况,验证在此环境下控制器对电液伺服位置控制系统的控制效果,以及所设计的滑模控制器的鲁棒性、可靠性。     

基于数据拟合的温室大棚温湿度解耦控制器设计与仿真

针对温室大棚控制系统中温湿度强耦合性特点,本文设计了一种温湿度模糊PID-解耦控制器。首先,结合传统PID控制和模糊控制方法,构造了温湿度模糊PID控制器。然后,利用多项式数据拟合法建立了温湿度补偿关系式,并设计了温湿度解耦控制器。最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台搭建了温室大棚温湿度控制系统整体仿真模型,并对比分析了传统PID、模糊PID和模糊PID-解耦控制方法。结果表明:提出的模糊PID-解耦控制方法具有响应速度快、无超调振荡等特点,优化了控制系统的动态性能。     

一种自走式施肥机变量施肥控制系统改进

针对丘陵山区现有的自走式施肥机变量控制系统存在惯性大、非线性以及不能及时响应等,传统PID控制策略很难达到精准施肥要求。为此,在建立施肥控制系统数学模型的基础上,采用模糊PID对排肥轴转速进行控制,然后在Simulink工具箱搭建该控制系统的PID仿真模型。分析、对比传统参数整定的PID控制和自适应模糊PID控制系统性能差异。模型仿真和田间试验结果表明:自适应模糊PID控制器改进后的系统模型,响应时间为0.7 s,超调量3.36%,相比传统PID控制模型具有更好的动静态特性;而且在排肥控制性能试验中,单穴排肥量误差为1.52%~5.10%,变异系数最大为4.31%,排肥量准确性和均匀性均达到要求,改进的控制系统性能更优。     

P-模糊-PI滑模控制系统设计

针对PID控制器难以解决非线性、时变的复杂系统和模型不清楚系统的控制问题,利用模糊控制器能简单而有效地控制复杂的或模型不清楚的系统的优点,设计一种具有PID和模糊控制优点的P-模糊-PID滑模控制系统,并将其应用于某温度被控对象。通过进行系统仿真并分析仿真结果,说明所设计的滑模控制系统具有较强的鲁棒性。     

汽油发动机怠速稳定性神经网络控制

针对汽油机怠速时存在转速波动大﹑稳态恢复性差﹑控制系统响应速度慢等问题,提出一种基于怠速工况下的单神经网络控制方法。以某发动机为研究对象,基于其怠速控制系统工作原理,建立在控制器下发动机怠速控制系统工作原理图。在Matlab/Simulink软件平台中搭建怠速控制系统仿真模型;依据PID控制和单神经网络控制原理,设计PID控制器和单神经网络控制器;将PID控制器和单神经网络控制器嵌入到怠速控制系统仿真模型中进行仿真。仿真结果表明:单神经网络控制器下怠速波动小,能较快收敛于目标转速;控制系统具有良好的动态特性和很强的鲁棒性;单神经网络控制精度高,能有效提高发动机怠速稳定性,可用于发动机怠速控制系统中。     

基于改进MCS算法的道路模拟机试验系统

通过增加积分环节,提出了改进的自适应最小控制合成算法( MCSI)作为道路模拟机试验系统的伺服控制系统外环,以克服振动台在测试中存在的未知时变参数及时变干扰的影响,以提高振动台位移跟踪精度.通过对单通道道路模拟机试验系统动力机构进行建模,并对PID、MCS和MCSI控制器进行了设计与仿真.仿真结果表明,MCS及MCSI控制器跟踪精度远远高于传统的PID控制器,而改进的MCS跟踪精度又优于MCS,并且具有在线调节参数的优点.基于快速原型的MCS算法,利用Matlab/Simulink建立振动台控制系统模块,在CCS集成开发环境中自动生成代码,然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和TMS320C6713中,实现了基于MCSI的道路模拟机试验系统设计.     

柴油机怠速模糊PID控制的研究

研究了基于模糊PID控制的柴油机怠速控制系统,重点介绍了模糊PID控制算法在柴油机怠速控制中的应用,并对控制系统进行了仿真验证。结果表明：在模糊PID控制下,当系统模糊规则选取合适时,系统的动、静态性能均较经典的PID控制器优越。     

变量施肥控制系统PID控制策略

根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据。利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能。     

变量施肥控制系统PID控制策略

根据机械动力学原理和电学原理建立了变量施肥控制系统的数学模型,为控制系统的设计、PID参数选择以及控制性能改进提供了理论依据.利用Matlab/Simulink动态仿真工具构建了直流伺服电动机驱动无级变速传动机构的仿真模型,采用临界比例度法对系统的PID参数进行整定,获得了反映系统性能的仿真曲线,仿真和试验验证结果表明,PID控制策略提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能.     

基于DSP快速原型的淀粉生产线串级控制系统

在分析比较传统PID和Smith预估PID作为串级控制主回路控制器的基础上,提出了主回路采用Smith预估PID,副回路采用传统PID的串级控制策略调节淀粉生产线中的浓度.对淀粉生产线中串级控制闭环回路进行数学建模,并对主回路采用Smith预估PID和传统PID两种控制方案进行了设计与仿真.仿真结果表明,主回路采用Smith预估PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性优于传统PID.利用快速原型控制系统实现了该方案,利用Matlab/Simulink建立淀粉生产线的控制系统模块,在CCS集成开发环境中自动生成代码,然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和TMS320C6713中,即可实现淀粉生产线的串级控制系统设计.     

主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷。针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究。仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮。     

主动磁悬浮轴承集中控制器的研究

将传统PID理论和LQR理论相结合,提出了一种易于工程实现的交叉PID集中控制器,解决了磁悬浮轴承系统中集中控制器普遍存在的设计复杂、实时计算量大、过度依赖精确的数学模型等缺陷.针对实验室的磁悬浮轴承试验平台,采用Matlab仿真软件进行了交叉PID集中控制系统的仿真研究.仿真结果表明,交叉PID集中控制器具有较好的控制性能,可以实现电磁轴承转子的稳定悬浮.     

双轮驱动电动汽车防滑控制系统的研究

建立了双轮驱动电动汽车加速过程的1/4动力学模型,以滑转率为调节对象,提出了一种基于模糊自整定PID控制算法的驱动防滑控制系统.设计了双轮驱动电动汽车驱动防滑系统的模糊PID控制器,在Matlab/Simulink仿真环境下进行了动态仿真,对比仿真结果表明,模糊自整定PID控制器的性能优于单一的PID控制.     

基于仿真软件的拖拉机型腔类零件加工模拟研究

为了提高拖拉机型腔类零部件的加工精度、降低加工误差,将仿真软件引入到了零件加工工艺的设计过程中,并通过智能化算法对加工工艺流程进行优化设计。在误差控制系统的设计上引入了PID控制器和模糊控制算法,并以拖拉机型腔类零件的加工仿真为例对算法的作用进行了验证。由单独使用PID控制和模糊PID控制器得到的仿真加工误差对比可以看出:采用模糊PID控制器可以得到更低的加工误差,对于零件加工质量的提升具有重要的作用。     

基于DSP快速原型的淀粉生产线串级控制系

在分析比较传统PID和Smith预估PID作为串级控制主回路控制器的基础上，提出了主回路采用Smith预估PID，副回路采用传统PID的串级控制策略调节淀粉生产线中的浓度。对淀粉生产线中串级控制闭环回路进行数学建模，并对主回路采用Smith预估PID和传统PID两种控制方案进行了设计与仿真。仿真结果表明，主回路采用Smith预估PID在控制效果上明显优于传统PID并且其鲁棒性优于传统PID。利用快速原型控制系统实现了该方案，利用Matlab/Simulink建立淀粉生产线的控制系统模块，在CCS集成开发环境中自动生成代码，然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和TMS320C6713中，即可实现淀粉生产线的串级控制系统设计。     

基于智能PID控制的带式配料系统

针对传统PID配料控制系统精度不高的问题，设计了一种采用皮带核子秤的配料系统。提出在配料流量控制中采用模糊控制及仿人工智能变参数PID控制的方法，并阐述了这种控制方法的实现过程。仿真结果证明该方法比传统的PID控制更先进，实践应用也表明它能有效地提高皮带配料精度。     

农业机器人自主导航改进自适应滤波控制器研究

为提高导航精度与控制精度,对农业机器人的自主导航控制进行研究。结合Sage-Husa自适应滤波与强跟踪卡尔曼滤波两种算法优点,利用严格收敛判据,设计了改进的自适应卡尔曼滤波算法。新算法保证了系统的实时性和稳定性,且具有更好的滤波精度。利用变结构切换方法来阻止PID控制器积分饱和现象,有效解决了控制器过饱和问题。将改进的自适应滤波算法与变结构PID控制器相结合,可提高导航系统的稳定性和精度。对所提理论进行仿真与试验,结果表明该方法大幅度提高了滤波器抑制发散的能力和导航的控制精度。     

基于神经网络PID的异步电机转速MRAS辨识

提出了一种基于神经网络PID的异步电机转速MRAS辨识方法。该方法利用Popov超稳定性理论推导的转速估算公式,并采用单神经元PID控制器进行电机转速辨识。在MATLAB∕Simulink环境中,建立了一个基于该方法的无速度传感器异步电机矢量控制系统,并进行了仿真试验,仿真结果表明,该方法提高了电机转速估算的精度和响应速度,从而提升了系统的性能。     

采棉机体积流量灰色预测模糊PID控制方法

由于采棉机行走机构的控制运行具有大延迟、大惯性等非线性特点,给采棉机高效快速采摘棉花带来很大困难,影响采棉机行进速度的稳定性与可靠性。为此,应用灰色预测方法,基于模糊理论设计了能够对采棉机行走速度进行控制调节的灰色预测模糊PID控制器,建立了采棉机行走控制系统仿真模型。通过仿真试验得出:灰色预测模糊PID控制器相比常规PID控制器具有良好的控制效果,且具有超调量小、响应时间短及鲁棒性好的特点。     

基于免疫——自整定模糊PID的ClO_2消毒液浓度控制应用

为满足水产品清洗消毒的需求,设计适用新型消毒剂ClO_2的浓度控制系统。在分析模糊免疫PID控制器和自适应整定模糊PID控制器特点的基础上,结合两者的优势设计混合模糊PID控制系统并进行仿真实验。结果表明,自整定模糊免疫PID控制系统的动态性能良好,响应速度和对于周期性干扰的调整均能满足生产需求,超调量为7.5%左右,控制性能和鲁棒性能良好。并在样机上进行生产验证,能够初步达到仿真实验效果,为ClO_2消毒液的浓度控制提供新的发展思路和参考方向。