采摘机械臂的滑模PID控制

针对采摘机械臂的位置终端跟踪问题,提出一种基于自适应调节PID增益的滑模控制器。为实现位置跟踪误差系统对模型参数变化和外部扰动的鲁棒性,基于Lyapunov稳定性理论,通过自适应律来在线调节PID控制增益参数,设计饱和函数来抑制滑模控制器的高频抖振。仿真结果表明设计的控制器能够驱动采摘机械臂精确跟踪期望的位置,具有较高的精度,能够满足实际工程应用的要求。     

气动肌肉的滑模控制仿真研究

为得到较为精确的气动肌肉数学模型,搭建了气动肌肉特性分析实验平台,对实验数据进行拟合得到了气动肌肉数学模型。对单根气动肌肉固定负载进行了动力学分析,得到系统状态空间模型,进行滑模控制研究,并进行了气动肌肉滑模控制仿真分析。仿真结果表明:采用滑模控制具有较好的跟踪效果及较快的响应速度等特点。     

永磁同步电机一种新型滑模观测器的设计

针对传统开关符号函数滑模观测器所存在的高频抖振问题,首先设计一种新型电流观测器模型,其中传统的开关符号函数被饱和函数所替代,并且将估算反电势反馈至电流观测器中;其次设计反电势自适应滤波器来进一步降低滑模抖振作用对反电势估算的影响.以TMS320F2808 DSP为核心搭建PMSM无位置传感矢量驱动系统,并进行仿真和实验研究.结果表明,所设计的新型滑模观测器能够准确估算出反电势以及转子位置信息,PMSM无位置传感矢量驱动系统能够可靠的运行.     

基于改进分数阶积分滑模的MDF电液伺服系统自抗扰控制北大核心

提出一种基于改进分数阶积分滑模的中密度纤维板(MDF)连续热压电液伺服系统自抗扰控制策略,以消除复杂外干扰和系统未建模动态对中密度纤维板板坯厚度的影响。利用扩张状态观测器(Extended State Observer,ESO),将系统未建模动态和复合干扰扩张成一个新的状态,通过前馈通道返回控制器进行补偿,以保证系统的稳定。将分数阶积分滑模控制(Fractional-Order Integration Sliding Mode Control,FOISMC)引入自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control,ADRC),通过建立滑模面与非线性鲁棒项,提高系统的鲁棒性与抗扰动能力;同时构造分数阶积分滑模切换项减少抖振的影响,使系统对高频未建模动态失稳具有更好的动态性能。仿真结果表明,所设计的控制器能够使MDF获得良好的板厚控制精度。     

基于变论域模糊PID算法的提高分子蒸馏五味子油质量和产量的真空度控制研究（英文）

采用超临界萃取五味子粗油作为实验原料,在多级分布式分子蒸馏装置中进行五味子精油的提纯实验,对分子蒸馏实验的工艺参数与产品指标之间的关系进行了讨论,并以分子蒸馏的真空度控制作为研究对象,建立了分子蒸馏真空度的数学模型。由于分子蒸馏控制系统具有非线性、纯滞后、时变的特点,针对传统PID控制及模糊PID控制难以很好地满足控制要求的缺点,本研究提出了利用变论域模糊PID算法实现分子蒸馏真空度的定值控制,通过引入变论域的收缩和膨胀因子,对模糊阈值和PID控制器的参数进行了在线调整,对模糊控制器的量化因子和比例因子进行了动态调整,从而提高了控制精度。在Matlab环境下与PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的稳定性和自适应能力,该控制方法可以有效提高五味子精油的质量和产量。     

长材刨片机切削过程转矩滑模控制的研究

对BX4912/5长材刨片机切削过程的电学与动力学问题进行分析,并针对切削过程大滞后、大惯性和非线性等特点,设计了滑模变结构转矩控制器,分析了稳定性并进行了仿真。结果表明滑模变结构控制方法能够有效改善系统性能,对于设备的设计制造具有理论指导意义。     

多传感器异步融合方法研究

在多传感器目标跟踪系统中，使用多个具有不同速率异步传感器观测效果．优于采用具有同样传感器个数的同步传感器的跟踪系统。本文讨论了为解决此类跟踪问题而提出的一系列多传感器异步跟踪算法。并对所提及的算法进行分析比较。为在异步目标跟踪系统中融合方法的取舍提供了依据。     

基于ADRC的动态面非奇异终端滑模MDF板厚控制研究

针对中密度纤维板板厚纠偏位置伺服系统存在内外干扰及在干扰条件下影响快速准确位置跟踪的问题,提出一种基于自抗扰(Auto Disturbance Rejection Control,ADRC)的动态面非奇异终端滑模控制策略。首先,通过跟踪微分器对输入信号进行提取,利用线性扩张状态观测器对系统的内外总干扰进行实时估计观测。其次,引入一阶低通滤波器,利用动态面控制理论与非奇异终端滑模相结合,设计动态面非奇异终端滑模控制器(Dynamic Surface Non-singular Terminal Sliding Mode Control, DSNTSMC)以提高系统的抗干扰性与响应精度。最后,通过构造Lyapunov函数证明系统的稳定性。仿真结果表明:所述方法可以观测内外干扰,同时拥有更好的收敛速度与跟踪精度,可保证系统的稳定性。     

液压伺服系统Fuzzy模型参考自适应控制设计法

本文将模糊控制理论应用于液压伺服模型参考自适应控制系统中,组成模糊模型参考自适应控制系统。本文对这种控制系统的结构和模糊自适应机构进行了分析。对参数的模糊化问题,模糊自适应法则以及自适应信号的模糊判决进行了介绍。最后给出了液压位置伺服系统模糊模型参考自适应控制二个实例。     

基于模糊控制的林区电力系统集控站驾驶舱响应模式研究

本文的研究目的在于满足林区电力系统的多样化运行要求,并提升对其运行控制的操控能力,与此同时解决光伏和风力发电带来的供电不确定问题。基于电网所应用的一体化智能电网运行系统(OS2),提出基于模糊控制的集控站驾驶舱动态响应模式。文中所给出的模糊判读系统根据关键性能指标(KPI)的给定信息作为参考输入,根据模糊逻辑推论得到在所给出的性能评估指标下所需要采取的电网运行决策指令。所设计的模糊逻辑系统在满足上述要求的同时,采用反馈机制,对所给出的决策进行实时检验,以确定其作用效果,满足高性能运行控制的要求。仿真结果对所提出的基于模糊逻辑的响应决策系统进行了有效验证。所得到的理论分析及仿真验证结果可以有效的表明基于模糊控制的林区电力系统集控站驾驶舱具有良好的响应效果。     

模糊PID控制器在苛化过程中的应用

在造纸生产中,苛化工段温度控制系统常用的常规PID控制器难以获得理想的控制效果,为此采用一种模糊PID动态切换控制器,其可提高控制系统对被控对象参数变化的适应能力。     

基于模糊PID控制的EPS助力仿真

通过对电动助力转向系统EPS动力学分析,建立EPS系统的数学模型,运用Matlab软件建立EPS系统助力过程的仿真模型并进行仿真运算.由于单一运用PID控制或者模糊控制对EPS进行助力控制,会存在运动滞后性和稳定性差的问题,设计针对EPS系统的目标电流模糊控制器并结合PID控制器对EPS进行精确控制,通过模糊控制器和PID控制器共同控制来满足EPS控制系统快速特性的要求.结果表明,运用PID和模糊两种控制方法共同对EPS控制,EPS具有良好的稳定性并且反应迅速.     

非线性随机干扰系统轨迹跟踪预测自适应控制

针对一类受到随机干扰的非线性系统,研究了基于预测控制的轨迹跟踪自适应控制算法,该方法考虑了随机性的干扰,在控制过程中,系统不断修正非线性预测模型来提高预测精度,同时根据二次性能指标确定当前时刻的控制动作,即先预测后控制,明显地优于经典的反馈控制系统.matlab仿真结果表明,所设计的非线性模型预测自适应控制能较好的实现轨迹跟踪.相比于经典的比例积分控制算法,该算法克服不确定干扰的能力提高,动态性能更好,超调现象得到改善.     

基于观测器的动车组粘着系数估计

动车组是目前城际线路中最为重要的公共运载装备,因此行车安全性与舒适性问题显得尤为重要。铁路车辆的前进与制动都依赖于车轮与铁轨之间的粘着状态。针对粘着系数难以直接获取的问题,先构建动车组数学模型;然后设计了滑模观测器估计粘着系数,针对常规滑模观测器收敛慢、跟踪性能有待提高的问题,设计基于趋近律与积分滑模面的观测器。仿真结果表明：采用的方法能够实现快速粘着系数观测。     

基于预测控制的连续平压机热压板升降系统同步控制

【目的】针对连续平压机热压板升降系统被控对象多且具有非线性、强耦合性等特点,提出基于广义预测控制的环形耦合同步控制方法,以降低热压板升降系统在上升和下降过程中各路液压缸的同步运动误差,确保热压板在升降过程中保持在同一水平面上,减小因不同步对热压板及相关元器件的损害。【方法】建立热压板升降系统同步控制模型,采用广义预测控制算法对每路液压缸的控制量进行优化,构建包含同步误差影响的热压板升降系统优化性能指标函数,导出各子系统基于预测控制的环形耦合同步控制规律。为降低计算复杂性,将优化函数进行分解,在各路液压缸的优化控制性能指标中引入该液压缸和相邻一侧液压缸同步误差的影响,对控制参数在线滚动优化,抑制扰动和随机噪声,采用环形耦合方式对各路液压缸进行同步控制。在系统控制模型基础上进行Matlab仿真试验,并与基于PID的主从控制方式进行对比,分析2种控制方式的位置跟踪、同步误差和抗扰动能力。【结果】环形耦合同步控制方法可保证单路液压缸的跟踪精度,使相邻液压缸之间的同步跟踪误差趋于零,能够实现各路液压缸之间的同步控制,解决某路液压缸受扰动时无法与其他液压缸精确同步的问题。Matlab仿真试验结果表明,与常规主从控制方法相比,基于预测控制的环形耦合同步控制方法具有更好的位置跟踪精度、同步性能、抗扰动能力和响应速度,对于升降过程中的系统扰动和参数突变,系统能迅速恢复稳定,体现出算法的鲁棒性和适应性。【结论】环形耦合同步控制方法更适用于被控对象多的系统,且系统的复杂程度不随被控对象增多而增加,预测控制算法与环形耦合同步控制的结合可实现连续平压机热压板升降系统中对液压缸较高的位置跟踪和同步控制精度,有利于减小因液压缸不同步造成的对设备的损害。     

变频调速泵在给水系统中的节能与控制分析

对水泵变频调速控制系统的节能原理、基本工作原理、压力传感器的位置及系统控制过程进行了分析,并且针对实际应用中应注意的问题进行了归纳总结.系统运行结果表明:水泵采用变额调速控制,节能效果显著,具有明显的经济效益和社会效益.     

基于SIMULINK的摩擦焊机电液比例施力系统仿真

对40t摩擦焊机电液比例施力系统进行了数学分析,根据系统的控制原理建立了电液比例施力控制系统数学模型,同时利用SIMULINK对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,该系统采用电液比例控制可以获得较好的控制效果。     

基于BP神经网络的变量喷雾供药系统研究

在变量喷雾供药系统的研究中,由于控制对象及控制算法尚未突破,使得目前的精确供药系统很难满足动态变化的变喷量精确农药流量控制。笔者从变量喷雾供药系统入手,基于流量调节阀的开度及其两端压差决定其通流量大小的原理,对变量施药的供药系统进行了研究,利用Matlab中的BP神经网络工具箱函数对试验结果进行了拟合和测试,结果表明:流量调节阀两端压差恒定时,其通流量的大小与其开口度存在一定的正相关关系;利用BP神经网络拟合了压差恒定时,通流量与调节阀开度的非线性递增关系曲线,经过结果分析,验证了BP神经网络在该控制系统中的可行性。此项试验分析为变量喷雾精确供药的深入研究提供了理论基础。     

可变式带锯条张紧系统的初步分析

随着森林资源的日趋短缺,国内外制材工业都在向着“生产效率高,制品精度高,自动化程度高,木材综合利用率高”的方向发展。本文就提高锯材制品精度和生产效率采用可变式带锯条张紧系统进行初步分析,以期问题得到进一步的探讨。木材锯解时,锯条受到切削振动力,切削热量、磨擦热量等因素的影响,产生不规则的伸缩变形。为了保证锯材制品质量,必须要有灵敏反应的张力系统。目前国产带锯机基本采用配重式张力装     

ACPSO优化模糊PID的木塑复合材料挤出机温度控制研究

木塑复合材料挤出机料筒温度控制系统具有纯滞后、大惯性、非线性、时变等特点,其数学模型难以精确建立,采用传统PID控制方法难以达到控制要求。针对此问题,将自适应混沌粒子群优化(ACPSO)的模糊PID控制应用于木塑挤出机料简温度控制,在利用混沌运动的遍历性初始化粒子群后,采用非线性调整机制对惯性权重进行自适应调整,提高整个群体的全局与局部搜索能力,对模糊PID控制器参数K_P、K_I、K_D进行优化,以提升控制效果。仿真结果表明,自适应混沌粒子群优化模糊PID控制在木塑挤出机料筒温度控制中,具有升温速度快、超调量小、调节时间短、抗干扰能力强等优点,极大地提升了料筒温度控制效果。