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。     

基于遗传算法的154T电动车牵引励磁PID控制器的设计

讨论了154T电动轮自卸车牵引励磁控制的基本问题;分析了传统PID控制器的不足和基于遗传算法PID控制器的优势;论述了遗传算法的原理、基本问题和实现步骤.研究了电动轮自卸车的牵引特性和牵引励磁控制系统的结构,根据设计,该系统被控对象可简化为二阶系统,而控制器采用基于遗传算法的PID控制.用MATLAB对PID参数整定进行了仿真,以考察利用遗传算法的进化能力优化PID的效果.仿真结果表明,经过遗传算法优化的PID控制器具有较高的精度和较强的适应性,能获得满意的控制效果.     

直线电机新型PID控制研究

由于直线电机在运行过程中存在控制参数优化整定和环境噪声干扰等问题,传统PID控制器无法满足高精度控制系统的要求。针对这一问题,提出一种衰减曲线法和试凑法相结合的PID参数整定方法,并在PID控制器设计过程中增加Butterworth滤波器,通过MATLAB/Simulink对控制系统进行建模和仿真实验。仿真结果表明,该新型PID控制器具有良好的动态响应性能和抗干扰能力。     

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.     

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。     

低轨无拖曳卫星的自适应神经网络控制器设计

低轨无拖曳(Drag-free)卫星为相对论的验证、引力波探测以及地球重力场的测量提供了低干扰的试验环境。目前已有的工作主要对无拖曳卫星模型进行线性化,然后进行控制器设计,此种方法忽略了无拖曳卫星控制系统的非线性环节,因此降低了控制器的精度。本文将基于Lyapunov稳定性理论和自适应反步控制,直接针对无拖曳卫星控制系统的非线性模型进行分析,设计一种自适应神经网络控制器。针对系统建模过程中的线性化和未建模动态,利用RBF神经网络对非线性项进行拟合和补偿,建立自适应神经网络权值自适应律,保证闭环系统具有较好的鲁棒稳定性能和抗干扰性能,实现无拖曳卫星控制系统的设计要求。仿真结果表明控制器的有效性,满足了无拖曳卫星的控制精度要求。     

基于改进遗传算法的移动机器人PID参数优化设计

针对移动机器人位置与速度控制的要求,基于遗传算法对移动机器人PID控制器的参数进行优化设计。采用误差绝对值时间积分性能指标作为参数选择的最小目标函数,利用遗传算法的全局搜索能力,使得在无须先验知识的情况下实现对全局最优解的寻优,以降低PID参数整定的难度,达到总体上提高系统的控制精度和鲁棒性的目的。     

重型电动轮自卸车自抗扰传动控制

分析了电动轮自卸车传动控制系统的特点,提出了电动轮自卸车自抗扰传动控制,设计了基于遗传算法参数整定的自抗扰传动控制系统.仿真结果表明,自抗扰控制器完全能够满足系统控制要求,且比同样采用遗传算法参数整定的PID控制具有更强的抗扰能力和鲁棒性.     

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。     

基于专家PID的水稻浸种催芽控制方法研究

水稻浸种催芽是水稻生产的重要环节。浸种催芽过程具有大滞后的特点,并且各影响参数之间具有较强的耦合性,传统PID控制难以满足对水稻浸种催芽过程温度的控制要求。以水稻浸种、催芽两阶段的温度变化为研究对象,建立了水稻浸种、催芽温度的数学模型,设计了基于专家PID的水稻浸种催芽温度控制器,仿真和试验对比了传统PID和专家PID的温度控制效果,仿真结果和试验结果表明专家PID系统的响应速度更快、控制精度更高,仿真和试验验证了该方法的可行性和有效性。专家PID方法提高了水稻浸种催芽控制系统的暂态性能和稳态性能,提高了浸种质量,减小了水、电资源消耗。     

农用多旋翼飞行器串级分数阶PID控制

为提高农用无人机动态性能,基于传统串级整数阶PID控制算法,提出一种串级分数阶PID控制算法。以四旋翼无人机为研究对象建模,并利用遗传算法对串级整数阶PID和串级分数阶PID参数进行整定,得到最优控制后采用MATLAB/SimuLink仿真分析,〖JP2〗证明串级分数阶PID控制效果优于串级整数阶PID。以四旋翼无人机实物为对象进行试验,测试结果表明,串级分数阶PID比串级整数阶PID的调节时间缩短了0.24 s,总体性能更优,表明仿真结论可靠。研究结果表明,串级分数阶PID控制算法可用于农用无人机的飞行控制。     

基于蝙蝠算法的发动机空燃比控制的研究

为了提高发动机空燃比控制的精度,提出了一种基于蝙蝠算法整定参数的PID控制器,将此控制器应用于某单缸发动机的平均值模型中进行模拟测试,并加入了油膜补偿模型.仿真结果表明,与传统PID控制器相比,基于蝙蝠算法调整参数的PID控制器能更好地适应发动机系统的非线性和时变性特性,对瞬态工况下空燃比有更好的控制效果.     

一种恒线速无卡旋切机闭环变速进给控制方法

为了补偿恒线速无卡旋切机变速进给系统存在的干扰,提高单板旋切质量,结合其时变运动学模型,设计了一种基于前馈和比例反馈的闭环控制方法,同时为了增强控制器的适应性,方便控制参数调整,采用遗传算法对比例系数进行在线优化,仿真结果表明这种控制方法是有效的．     

基于滑转率的拖拉机驱动防滑模糊PID控制算法仿真分析

对基于滑转率的拖拉机驱动防滑模糊PID控制算法进行了仿真分析。首先建立系统的数学模型,并用Matlab/simulink建立计算机仿真模型,然后设计系统的模糊PID控制器,并进行了仿真分析,观察控制效果,同时用PID控制算法、模糊控制算法进行仿真研究,分别进行响应性、抗干扰性、适应性的对比分析,对比发现,模糊PID控制算法较为合适。     

基于离散小波变换的永磁同步电机速度控制研究

针对永磁同步电机驱动系统转速快响应和强鲁棒性的速度控制需求,在分析永磁同步电机数学模型和离散小波变换技术的基础上,设计了最优小波函数为"db4",分解级数为2的永磁同步电机离散小波变换速度控制器,并基于Matlab/Simulink仿真平台,建立了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)驱动系统仿真模型和控制系统代码模型,结合基于TMS320F2812 DSP(Digital Signal Processing)的永磁同步电机驱动系统实验平台,通过负载扰动工况仿真、空载阶跃输入工况仿真与实验来验证永磁同步电机离散小波变换速度控制器的性能.仿真和实验结果表明:相比于传统比例积分微分(Proprotional Integral Derivative, PID)速度控制器,离散小波变换速度控制器达到稳态转速的速度更快,动态性能更优;在负载突变时,转速跌落小,抗负载扰动能力更强,是一种提升永磁同步电机速度控制器鲁棒性和稳定性的有效方法.     

基于无人机的田间地膜识别算法研究

为了满足基于机器视觉的田间地膜智能识别要求,对垂直拍摄的6叶期单垄单行烟田图像进行研究,分析图像中地膜、烟苗和土壤的RGB和HSV分量的直方图,发现B分量和V分量采用阈值分割法能分割出地膜。对地膜图像进行手动阈值分割、迭代阈值分割、大律法分割和基于遗传算法的最大熵值法等分割算法比较,发现迭代阈值分割算法目标识别率最高,为71%,且处理过程用时较短。通过对无人机不同飞行高度下地膜识别情况分析,发现50 m飞行高度下的地膜识别率最高,为80.06%,地膜识别面积为246.83 m²,地膜覆盖率为30.12%。该研究为残膜的智能识别提供方法和参考。     

基于力外环控制的果蔬抓取技术研究

构建了以PC机为基础的开放式机械手抓取力控制系统。果蔬在机械手抓持过程中会发生变形,从而使抓持力逐渐变小,采摘中应考虑果蔬变形对抓持力的影响,因此提出一种适合果蔬抓取的力外环控制算法。该算法将力偏差转换为位控系统的速度输入指令,随着力偏差的减小,机械手自动减速停止,可减小力超调和振荡。在试验中分别采用比例和增量式比例积分算法设计力控制器,两种算法均可以实现随着抓持果蔬力的增大,机械手自动减速。试验表明：通过力外环控制机械手自动变速抓取是适合果蔬抓取的一种有效控制方法,可减小抓持力超调,降低农业机器人抓持果蔬的损伤。     

基于规则自校正模糊控制器的交流伺服系统

提出了一种规则自校正模糊控制器，并将其用于交流伺服系统的控制中，设计了一种在线的模糊推是算法，使得模糊控制规则可以得到实时在线的调整。仿真结果表明基于规则自校正模糊控制器的交流伺服系统的性能较一般模糊控制交流伺服系统有了较大的改善。     

基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统设计

为提高平地机行走作业速度的控制性能,协调解决外界干扰信号对系统造成的影响以及行走作业速度精度滞后和不稳定性问题、将一阶惯性环节加入模糊自适应PID控制器的微分环节中,采用单片机作为行走作业速度的控制中心,提出了基于不完全微分的模糊自适应PID算法速度优化控制系统.最后通过Matlab的Simulink仿真软件,分别将不带PID控制、PID控制和不完全微分模糊自适应PID控制3种方式用于对人为给定速度干扰信号的控制仿真测试,验证了不完全微分模糊自适应PID算法的有效性和可靠性.