基于模糊PID自动转向控制系统的研究

在拖拉机自动转向控制系统中,为了提高自动转向性能,满足工作需求,设计了参数自整定的模糊PID控制。同时,对模糊控制规则进行了设计,实现对PID3个输出比例因子进行实时修改,提高了系统的控制性能。对模糊PID在MATLAB中进行了建模仿真,通过仿真结果可以看出:该控制方法有很好的稳态精度和自适应能力,明显改善了系统的动态特性,有利于拖拉机自动驾驶精度的提高。通过台架实验,验证了该控制方法的可行性。     

基于模糊理论的参数自适应PID智能控制系统

针对平地机进行刮平作业时无法实现稳定恒速控制的问题,提出了基于模糊理论的参数自适应PID算法的行走智能控制系统,并完成了将该算法应用在平地机的控制系统中协调解决作业时油门大小、档位和恒速控制问题。同时,为验证参数自适应PID算法对整机运行参数实时监控的有效性和可靠性,系统采用单片机作为控制器,通过Mat Lab软件的Simulink仿真,分别对平地机作业恒速控制设定干扰信号、参数自适应过程性能以及不加PID、加PID、自适应模糊PID3种控制方式进行了恒速控制效果对比分析。测试显示:该系统响应时间短、速度较快,具有良好的工作稳定性和可靠性,能够满足设计要求。     

基于模糊PID算法的奶牛饲喂装置温控系统的设计

采用S7-200 smart PLC作为控制装置,设计了一种基于模糊PID算法的奶牛饲喂装置温控系统;利用PLC编写程序实现模糊PID控制SSR输出,通过控制磁控管的开关状态,实现温度恒定控制;利用MCGS触摸屏对系统参数进行调节和设置,监测加热过程。该系统运行稳定,操作简单,恒温控制特性好、精度高、自调整能力强,能够满足寒冷地区奶牛饲喂装置温控系统的技术要求。     

一种模糊PID控制器 ——基于电镀生产线槽液温度控制系统的设计研究

模糊控制器的结构分类方法有多种,从智能化程度来看,有模糊专家控制器、模糊神经网络、模糊混沌网络等模糊综合控制器。本课题采用模糊逻辑算法,根据一定的模糊规则,实时优化PID控制的比例、积分和微分系数,从某电镀生产线槽液温度控制入手,设计了一种模糊PID控制器,从而实现电镀液的恒温控制。     

基于模糊神经网络的磁悬浮球位置控制研究

为了实现磁悬浮球系统高精度位置控制,提出一种基于模糊神经网络补偿PID控制的磁悬浮球系统位置控制新方法,该控制系统由模糊神经网络辨识器、PID控制器和模糊神经网络控制器组成。模糊神经网络辨识器基于PID控制器所提供的训练数据,建立控制系统误差与控制量之间的动态模型并将网络辨识参数实时传递至模糊神经网络控制器,模糊神经网络控制器基于实时辨识模型计算得到当前周期的补偿控制量,实现对PID控制的在线动态补偿,避免了离线训练过程,且无需建立精确的数学模型。方波信号仿真和实验结果表明:模糊神经网络补偿控制精度分别由PID控制的0.014 2 mm和0.221 1 mm提升至0.006 8 mm和0.073 9 mm,控制系统具有良好动态性能。     

增量PID控制算法在沼气工程中的应用

针对沼气工程集中供气过程中上下限调节压力不稳、燃气灶使用效率不高和单纯的变频控制缩短电机使用寿命等问题,开发了一套采用西门子PLC作为控制器,通过采用增量PID算法配合现场执行结构的供气系统,实现了农村大中型沼气工程的安全稳定有序供气。结果表明:增量控制避免了电机的频繁启动,PID算法实现了供气的稳定,提高了燃气灶的燃烧效率。     

基于变论域模糊PID控制的转向执行机构研究

针对重载车辆转向执行机构系统,提出了基于变论域模糊PID控制的液压缸位置控制结构.传统的控制方法常采用模糊PID控制,虽然控制效果好于PID控制,但普通模糊控制精度低、超调量大,因此有必要采用变论域方法.该方法通过伸缩因子改变模糊输入和输出变量的论域,使论域自调整,以较少的控制规则实现了较高精度的控制.Matlab仿真表明,与传统的模糊PID控制系统相比,该方法的超调量小,控制精度高,控制效果明显好于模糊PID控制.     

基于WOA优化模糊PID的设施智能水肥系统设计与实现

为解决传统水肥灌溉难以精准施肥以及水资源浪费的问题，针对当前水肥系统自适应能力差，存在非线性、时变性和滞后性以及自动化程度低等难点，设计了一套适用于设施农业的智能水肥远程控制系统。该系统通过基于鲸鱼优化算法（Whale Optimization Algorithm, WOA）优化模糊PID调控本地端电动球阀开度进而精确控制水肥溶液电导率（EC），实现远程控制电导率至设定范围。利用MATLAB/Simulink对PID、模糊PID、以及基于WOA优化的模糊PID控制系统进行仿真，发现较传统的PID控制模型，系统的超调量仅为PID控制的2.7%，调节时间缩短了86.5%，稳态误差降低了99.8%。实现了智能终端对传感器数据实时监测和智能算法对水肥溶液EC值远程精确控制，具有较高的实际运用价值。     

基于模糊PID的采棉机作业速度最优控制算法与试验

针对采棉机作业速度影响采棉效率的问题,提出基于模糊PID控制技术的采棉机作业速度实时调整算法,建立行走速度调节模型,实现采棉机作业速度最优控制。该算法通过实时获取棉花在线流量,经采棉输入负荷梯度堵塞条件约束,并将模糊算法和常规PID控制相结合,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,实时调节行走速度,实现作业速度最优控制。借助基于FPGA的硬件控制器在4MZ-5型采棉机上进行了试验研究。试验表明:所提出的算法可以根据棉花在线流量当量大小实时调整作业速度,提高了采棉机作业效率;有效避免了因采棉量过大造成的输棉管堵塞故障,提高了采棉机智能化水平。     

基于LabVIEW的猪舍温度监控系统的研究

针对传统猪舍温度较难控制的缺点,设计了一种以STC89C52型单片机、数字温度传感器DS18B20和执行机构为硬件核心,以LabVIEW和PID工具包为软件开发平台的实时温度监控系统。该系统通过串口将单片机采集到的现场温度传递到上位机,并由LabVIEW对采集的信号进行分析和处理,实现了数据采集、处理、显示、存储及控制等功能,最终实现对猪舍温度的实时监控。测试结果表明,该系统能够实时准确地采集数据温度值,较好的满足猪舍温度监控的要求,系统运行情况良好,易于操作,且可扩展性强。     

基于神经网络的柴油机共轨系统轨压控制方法

通过系统建模仿真的方法研究了柴油机高压共轨系统轨压控制方法,提出采用神经网络模糊PID控制可以提高轨压的控制精度和系统响应性.在Matlah/Simulink环境下进行了模糊PID控制和神经网络模糊PID控制的仿真比较,证实了神经网络模糊PID控制方法使得系统控制精度、响应时间、扰动抑制、鲁棒特性都明显优于模糊PID控制方法.     

基于模糊PID的智能烟叶烤房控制系统

根据烟叶烤房的特点及常规PID控制器的局限性,设计了基于模糊PID的烟叶烤房控制系统。采用模糊控制理论,根据系统运行过程中的偏差绝对值及偏差的积累绝对值,对PID参数进行实时校正。当系统参数或工况发生变化时,逐步调整PID参数值,使系统控制性能处于最优控制状态,实现对PID参数的在线智能校正。该系统解决了传统PID控制由于烟叶烤房模型不确定性、纯滞后等特点带来的不足。试验和实际运行表明,该系统提高了烤房的温湿度控制精度和烟叶烘烤质量。     

基于模糊PID的冬小麦变量追肥优化控制系统设计与试验

为了实现冬小麦实时变量精确追肥,研究了基于模糊PID控制技术的变量追肥机追肥量实时调整算法,通过对排肥器转速和开度双变量调节,实现追肥量的优化控制。系统首先采用粒子群优化算法确定PID控制器参数的初始值,然后通过实时获取冬小麦冠层归一化植被指数和排肥器实时状态,结合模糊控制理论和PID控制技术,对PID参数进行在线整定,实时调整排肥器的转速和开度,从而实现追肥量的最优控制。试验结果表明:施肥过程中,施肥量存在波动性。但施肥量变异系数小,最大为3.22%,均值为2.09%,可以满足田间变量施肥的要求。模糊PID控制算法具有良好的动态稳定性和跟踪性能,无论是室内试验还是大田试验的控制精度均达到86%以上。     

基于DCS的茶叶烘干机工艺监控研究

为了提高茶叶烘干系统的控制,对烘干工艺过程进行监控,基于DCS技术设计了一种茶叶烘干工艺监控系统。系统为SCADA监控系统,能够实时监控烘干工艺过程、设备状态,并记录烘干过程历史信息,主要组成包括输入模块、监控模块和输出模块等。系统通过PID模糊控制算法对烘干工艺参数(包括温度、湿度和时间)进行控制。为验证系统的性能,对其进行生产试验,结果表明:茶叶烘干工艺监控系统可以实现对烘干工艺的实时监控,保证了茶叶烘干工艺过程的控制,且系统运行稳定,性能良好。     

农用车辆智能防抱死制动系统的设计——基于模糊PID与嵌入式系统

为了提高农用车辆在紧急制动时的安全性,将模糊PID和嵌入式系统引入到了车辆防抱死制动系统中,通过PID反馈调节和模糊规则控制轮胎的滑移率,可以提高防抱死系统控制的控制精度和响应速度.为了验证该方法的可行性,以东方红拖拉机作为实验对象,对车辆安装模糊PID控制器前后的制动性能进行了测试.试结果表明:采用模糊PID控制器后...     

基于模糊PID变阻尼方法的农机自动转向控制系统研究

为提高农机自动转向过程中的动态性能,提出一种模糊PID变阻尼控制方法。首先,针对电控液压式农机自动转向控制系统,建立统一的二阶系统模型。然后,基于该控制方法设计模糊PID变阻尼控制器,能够通过在线调整反馈通道增益,达到改变系统阻尼比的目的。最后,与传统PID控制方法进行对比实验。实验结果表明,该方法能够显著降低系统的超调和振荡,提高农机自动转向控制过程中的转向快速性和稳定性。     

电动助力转向综合前馈和模糊PID反馈的电流控制算法

针对电动助力转向中的电流跟随控制问题,通过建立系统数学模型,分析系统型别,研究了常规PID控制和模糊PID控制在电流控制中的不足,采用前馈和反馈综合控制的思想,提出了综合前馈和模糊PID反馈的电流控制算法。通过实验对比表明,前馈和模糊PID反馈的综合控制方法可显著提高电流跟随控制的稳定性、快速性和准确性。     

行波型超声波电机模糊控制研究

超声波电机作为一种新型电机,由于其结构特点,使其在运行过程中具有复杂的非线性关系,常规的PID控制策略不能满足其控制需求。针对定位控制和速度控制存在的难点,文章设计了一种新型的超声波电机控制系统,该系统结合了模糊与PID控制算法的优点,即首先采用模糊算法调节频率控制量的参数值,改变电机速度实现初步定位;其次在设定目标值附近切换成PID控制策略,通过调节两相输入电压的相位差使其精确定位。本系统通过模糊PID控制器分别实现对超声波电机两相输入电压的频率和相位差进行控制,通过实验证明,模糊PID控制策略能有效地实现对行波型超声波电机的定位控制,其定位精确性可以得到保证。     

基于模糊PID的温室温度控制器设计与仿真

温室温度系统具有大时滞性、大惯性等特点,传统的控制方法效果不甚理想。为此,提出了一种模糊PID控制方法 ,可根据温度偏差和温度偏差变化率实时调整PID参数。通过MATLAB仿真表明,该控制方法可以使温室温度控制系统动态响应快、鲁棒性强、稳态精度高、超调量小、抗扰动能力强,具有良好的控制效果。     

重型汽车电控气动离合器操纵系统

为实现重型汽车离合器操纵的电气控制,建立了重型汽车电控气动离合器操纵系统。通过对系统动态特性的分析,指出该系统为非线性控制系统。针对这一非线性控制问题,结合模糊免疫PID控制算法与自适应PSD控制律提出了模糊免疫PSD控制算法。该算法以PID控制为基础,利用免疫控制原理与PSD控制律,实现了PID算法中各增益系数的自调整,增强了算法的自适应性。将该算法应用到电控气动离合器操纵系统中并进行实验。实验结果表明,采用该算法系统可以获得良好的控制性能。