基于模糊控制的拖拉机转向跟踪控制研究

【目的】对拖拉机转向跟踪控制进行研究,寻求提高转向跟踪控制精度的方法。【方法】以福田欧豹4040型拖拉机为研究对象,以车辆航向角偏差和前轮转角为输入变量,转向驱动电机转速为输出变量,设计车辆转向控制模糊控制器,并用于拖拉机航向角的控制。【结果】拖拉机以0.53 m/s的速度行驶时,航向角偏差可控制在1°以内;拖拉机在50 m行驶距离内,最大横向偏差为0.16 m。【结论】所设计的控制器能够满足拖拉机转向跟踪控制的要求。     

基于变论域方法的拖拉机电液转向系统控制研究

针对拖拉机转向系统在工作过程中存在的转向沉重、灵敏度低及控制精度差的问题,考虑到全液压系统存在的结构复杂、非线性、模型参数无法确定等特性,结合近年来发展较快的线控转向及电液控制技术,基于模糊控制及变论域的思想,提出一种不依赖精确数学模型的电液转向系统变论域模糊控制方法,设计电液转向系统控制规则和自适应转向系统控制器。在SIMULINK仿真环境中分别搭建基于常规比例积分微分(PID)、模糊PID及变论域模糊PID的转向控制系统模型,结合拖拉机转向系统的工作特性,分别进行转向系统的跟随特性仿真试验及方向盘固定转角仿真试验。仿真结果表明,与传统的常规比例积分微分(PID)控制方法相比,所提出的控制方法和设计的控制器在拖拉机转向系统中具有较优的跟随特性和较强的调节性、稳定性。     

基于MPC的智能拖拉机实时路径跟踪

针对具有非线性特征的智能拖拉机运动控制问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的横向轨迹实时跟踪控制策略.从非线性运动模型线性化和离散化入手,建立以前轮转角增量和纵向速度增量为状态量的目标函数;设计系统控制量极限约束和控制增量约束,并将MPC最优求解问题转化为二次规划问题,目标函数采用有松弛因子和无松弛因子2种形式.基于Matlab/Simulink平台设计MPC控制器,进行了2种目标函数的固定坐标系下的给定轨迹跟踪试验.结果表明:2种控制算法均可以快速跟踪期望路径,目标函数具有松弛因子的MPC控制器的拖拉机跟踪效果和平稳性更好,前轮转角始终被限定在约束范围内.     

拖拉机电液转向系统的变论域两级模糊PID控制研究

[目的]拖拉机在田间转向过程状态多变且环境恶劣,对转向系统控制精度和算法适应能力要求较高,故研究设计变论域两级模糊PID控制方法在拖拉机电液转向系统上的应用.[方法]在分析了电液转向系统的结构原理的基础上,建立了其主要组成部分数学模型,然后将变论域两级模糊PID方法(VFFPID)引入到控制器设计中,进行蛇形跟随性、转向响应性仿真试验,并同时与模糊PID控制算法(FPID)和基于函数型变论域模糊PID算法(XFPID)作对比分析.[结果]蛇形跟随性试验结果表明:拖拉机电液转向系统在VFFPID的控制下,转向油缸位移最大误差只有±1.43 mm,比FPID降低了49.5％,比XFPID降低了40.7％.响应性试验结果表明:在VFFPID控制下,转向油缸执行响应时间为0.123 1 s,比FPID缩短了17.8％;转向油缸位移平均误差为0.121 9 mm,是XFPID的28.3％.[结论]拖拉机电液转向在VFFPID的控制下油缸位移最大误差、平均误差更小,执行响应时间更短,具有更好的跟随性和控制精度.     

变桨距风力发电系统模糊控制

提出了一种基于灰色-ARIMA的金融时间序列智能混合预测模型。首先建立金融时间序列灰色预测模型,并采用PSO算法对灰色模型的三个参数进行优化;利用ARIMA算法对预测模型的残差进行分析,同时采用遗传算法对ARIMA的系数进行优化;最后用ARIMA的残差预测结果对灰色预测模型进行补偿。结果表明,以较好的精度拟合一段时期内MA＜107的时间序列,预测误差控制在5%以上,与单纯的灰色预测算法和神经网络算法相比,在平均绝对误差、均方根误差和趋势准确率三项评价指标上,具有明显优势。     

应用变论域模糊PID的直流电机调速系统

基于PID控制与模糊控制各自的优点,将模糊控制与常规PID控制相结合,并运用变论域的方法,设计了变论域自适应模糊PID控制器.然后,以直流电机为模型,实现对其转速的控制,使用Matlab进行可行性研究,并将其仿真结果与PID控制和模糊控制的仿真结果进行比较.结果表明,基于直流电机的变论域自适应模糊PID控制器的控制效果明显优于常规PID控制和模糊控制.     

基于变论域模糊PID的水肥控制策略研究

【目的】设计用于三通道灌溉施肥机的变论域模糊比例积分微分（PID）水肥配比控制器,为水肥一体机灌溉过程中水肥配比的精准控制提供支持。【方法】结合自动化技术和智能控制算法,设计变论域模糊PID水肥配比控制策略,通过流量传感器实时监测水肥一体机灌溉过程中的水肥配比,采用变论域模糊PID控制策略调控阀门开度改变吸肥泵的回水量,实现对灌溉溶液中水肥配比的控制,并以蔬菜上海青为对象,通过田间试验对该算法的控制效果进行试验验证。【结果】与传统PID控制系统相比,变论域模糊PID控制系统的水肥配比波动和超调量均较小,到达稳态的时间缩短了5~25 s;变论域模糊PID控制的水肥配比误差不超过5%。田间试验结果表明,与使用传统人工灌溉施肥相比,采用变论域模糊PID控制策略的水肥一体化系统灌溉上海青可以节水14.92%,节省尿素14.68%,节省过磷酸钙12.76%,且上海青的平均全长、株高、开展度、叶片数分别提高了15.86%,17.67%,18.92%和21.73%,产量提高了41.73%。【结论】 实现了水肥一体机水肥配比的变论域模糊PID控制,设计的水肥一体机的性能可以满足实际生产需求。     

STATCOM的变结构神经网络模糊控制研究

提出了STATCOM用于维持接入点母线电压稳定的控制策略,根据控制策略设计了STATCOM的变结构神经网络模糊控制器.在设计控制器时,通过专家经验法和模糊规则自生成法对模糊规则知识库进行了初始化;通过变结构神经网络对模糊规则进行在线调整,增强了控制器的自学习、自适应能力;采用了基于语言变量优化匹配的原则对模糊逻辑推理进行优化,减少模糊推理的计算量,提高运算速度.数字仿真结果验证了该控制方法的有效性和正确性.     

基于变论域模糊理论的温室番茄智能控温策略

为了对北方温室番茄种植进行精准的温度控制,根据番茄各生长时期的温度特性,运用温度积温理论以及变论域模糊控制理论提出了符合北方温室番茄种植的智能温度控制策略。利用温度积温法对温度阈值进行计算使其可以适应外界环境的动态变化,通过变论域模糊控制理论解决传统模糊控制方式因结构参数相对固定而不适用于高精度控制的难题,提升了稳定性以及系统的响应时间,降低了控制误差。仿真实验表明,该温度控制策略相比PID控制,在响应时间及超调量方面有54.17%和75%的提升;相比传统模糊控制,在响应时间及超调量方面有35.29%和55.56%的提升。温室实验表明,与原有控制策略相比,在日间与夜间控制方面,使用该控制策略的室内平均温度均更接近于期望温度值,同时节约近10%的能量消耗,有效提高能源利用率。     

拖拉机转向跟踪复合模糊PID控制研究

为提高拖拉机在自主导航行驶中转向跟踪控制的响应特性和稳定性,设计了以拖拉机前轮转角偏差和偏差变化率为输入,以电机控制电压和PID 3个控制参数为输出的模糊控制器,结合PID控制器实现前轮转角偏差大于10°时采用模糊控制和转角偏差小于等于10°时采用自适应模糊PID控制。仿真结果表明,采用复合模糊PID控制器在前轮转角偏差较大变化范围内均能实现快速和准确的转向跟踪。     

拖拉机地头转弯的最佳路径研究

为合理设计拖拉机在地头作业时的最佳路径,采用车辆运动学模型,应用最优控制理论,设计了单体拖拉机利用前进挡工作时在进行地头转弯的最佳路径,并用VC++进行了编程。程序运行结果表明,其计算时间短,能够保证拖拉机自动行驶控制中的实时要求。     

基于分层模糊控制的机器人局部路径规划研究

论述了未知环境下移动机器人的局部路径规划.对模糊控制器,如果输入量较多导致模糊规则数目太大,则采用分层模糊控制器.详细介绍了分层模糊控制器的设计,包括输入输出变量的模糊化以及隶属函数的确定、模糊规则的设计、推理方法的设计以及解模糊化的方法,并给出了局部路径规划的仿真结果.仿真结果验证了分层模糊控制器采用较少的规则能够实时快速地规划出一条无碰撞路径.     

自调整模糊控制在移动机器人路径规划中的应用

针对传统移动机器人模糊控制可能产生"擦伤"事故的问题,提出了一种走安全路线的自调整模糊控制方法.该控制方法选用高斯函数作为模糊变量的隶属度函数,控制精度相对较高.最后在.NET平台上利用GDI+工具开发的仿真软件进行了实验,验证了该方法的有效性.     

田间管理机路径跟踪系统设计及试验

为了解决田间管理机前轮转向时内轮差造成的农作物损失问题,本研究提出了一种基于四轮转向田间管理机的路径跟踪算法。以3WPZ-750田间管理机样机为研究对象,设计了一套路径跟踪控制系统,阐述了该田间管理机转向支腿机械结构设计和自动液压转向系统原理,概述了在原有控制系统基础上路径跟踪上位机控制系统的技术路线;基于四轮转向模型,进行纯追踪算法车轮转向角控制研究;基于微软集成开发环境(visual studio)编写了路径跟踪控制界面;并分别于水泥路面和南方水田环境下进行直线路径跟踪试验与曲线路径跟踪试验。结果表明:在0.5 m/s的车速下,田间管理机在水泥路面上的路径跟踪误差均值为6.92 cm,标准差为4.84 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为12.49 cm,标准差为9.16 cm。在0.2 m/s车速下,在南方水田环境下的路径跟踪误差均值为2.25 cm,标准差为1.35 cm;定曲率曲线路径跟踪误差均值为8.72 cm,标准差为5.59 cm。说明本研究设计的路径跟踪系统能够满足田间管理机行驶以及田间作业需要,为农业机械自动驾驶提供了一定依据。     

基于路径弯曲度动态预瞄搜索算法的车辆路径跟踪控制软件系统设计

为实现农业机械田间作业时的路径跟踪控制,在无人驾驶高速插秧机硬件系统基础上,采用基于规划路径弯曲度的动态搜索预瞄算法设计了路径跟踪控制软件。该算法以作业机械横向偏差和航向偏差作为航向模糊控制器的输入变量,以前轮转角期望值为输出变量,设计航向模糊控制器,实现航向控制;同时结合转向模糊免疫PID控制器对步进电机的PWM频率进行控制,实现水田作业机械的方向改变,从而完成作业机械沿规划路径自动行驶跟踪,并用Matlab/Simulink仿真平台对所采用的路径跟踪控制原理和所设计的模糊控制器进行了有效性验证,结果表明所采用的控制方法是可行的。经试验,插秧机以1 m/s的速度进行直线跟踪时最大的跟踪偏差只有4 cm,且始终围绕零值附近上下波动,计算平均跟踪偏差为0.84 cm,能够满足水田作业机械路径跟踪控制的要求。     

泸县变型拖拉机整治过程中存在的问题及对策

本文以四川省泸县变型拖拉机现状为例,分析了当地变型拖拉机整治中存在的问题,并提出了相应对策,以期为农机安全生产提供科学参考。     

乐山市将变型、运输型拖拉机授权农机管理

2008年3月24日,乐山市人民政府召开了农用运输机械安全生产管理的有关问题的专题研究会议,市安监局、市公安局、市农机局、市质监局的负责人参加了会议.……     

无穷论域上的Fuzzy相似选择

在已有的Ｆｕｚｚｙ相似选择问题中，许多都是在有限论域上讨论的。本文讨论了 无穷论域上的Ｆｕｚｚｙ相似选择问题，使Ｆｕｚｚｙ相似选择趋于完全化、通过给出无穷论域上的相似优先比的定义，并对其进行集值统计估值，从而给出了Ｆｕｚｚｙ相似选择的新方法。这个方法对于有限论域上的相似选择也适用，最后给出了进行Ｆｕｚｚｙ相似选择的新准则，并证明了利用准则进行相似选择与原准则有相同的效果。     

重大政策跟踪落实审计推动乡村振兴的路径研究

2020年是我国实现"两不愁三保障"脱贫攻坚战的摘帽收官之年,2022年乡村振兴战略也将完成阶段性目标。目前正处于精准扶贫政策与乡村振兴战略的关键衔接时期,如何实现精准扶贫向乡村振兴的完美过渡,是接下来的行政工作重点。笔者基于重大政策跟踪落实审计的角度,试图从审计弥合政策落差、监督手段结果耦合角度,探索精准扶贫政策与乡村振兴战略的有机衔接路径,分析当前重大政策跟踪落实审计在实践过程中存在的问题和面临的困境,并提出具有针对性的可执行建议,以期为我国实现"两个百年目标"贡献微薄之力。     

模糊控制的应用基础

模糊控制、神经网络与遗传算法是三种重要的智能控制技术,它们都能模拟人的智能行为,解决不确定、非线性、复杂的自动化问题,具有非常广阔的应用前景。本文从智能控制的观点,对模糊控制进行综合论述,并分析比较它的特性、适用范围和应用领域。