基于模糊控制的悬浮球高度控制系统设计研究

气悬浮技术目前运用在无接触运输领域,但气悬浮系统固有的非线性、不稳定性和外界干扰不确定性使得传统控制方法难以取得较好的控制效果。以悬浮球为研究对象,针对悬浮球控制不稳定问题,建立了悬浮球运动的数学模型,设计了悬浮球PID和模糊控制两种高度控制系统及仿真模型,并搭建实验平台,将实际结果与仿真结果进行对比。结果表明,本文所提出的模糊控制系统比传统的PID控制能更稳定地控制悬浮球的高度。     

The power-supply of X-ray machine adopting PID control and high-frequency inverter technology

To solve the problem of low control accuracy and low stability of current X-ray machines, a kind of digital power supply for X-ray machine is introduced. In the digital power supply, some key technologies are used to improve the output stability of the high frequency inverter, including improved BUCK circuit for voltage regulating circuit, high frequency inverter and soft switching technology for the high-voltage generator. The PWM control technology is used to control the switch transistor of voltage regulating circuit and inverter circuit, which makes the drive waveform output stable and easy to control. In order to improve the control accuracy, reduce the volume and change high voltage consecutively, the software PID of the microcomputer is used to control the feedback circuit. The high-accuracy power chip is used for the filament power supply to make the filament electric current stable. Through the analysis of the circuit, the parameters of the circuit are calculated and the circuit is simulated by PSPICE software. The results show that the theoretical analysis is consistent with the practical simulation results. The design can meet the requirement of the technology indices of the power supply of the X-ray machines.     

农业无人机动态降落方法研究

为实现农业无人机高速、准确降落于地面移动机械设备(自走式施肥机构、农业无人车等)上,基于Aruco码设计了一种复合视觉识别标志,并基于该视觉识别标志提出了农业无人机动态降落控制策略。降落策略主要分为两个阶段：阶段一为标识识别阶段,使用Aruco标识检测算法进行标识识别;阶段二为对带标识地面移动机械设备的稳定跟踪。工作时,利用PnP类算法求解无人机当前位姿,使用PD轨迹追踪算法实现农业无人机对地面移动平台的追踪。为了验证该控制策略的有效性与准确性,利用开源仿真平台Prometheus进行仿真验证,并使用MatLab进行数据分析,结果表明：该控制策略可实现农业无人机的自主降落。     

汽油机电液式可变气门正时系统响应性能仿真与试验

汽油机电液式可变气门正时系统(VVT)的响应性能对发动机燃烧、排放均有重要影响,汽油机瞬态过程中电液式VVT应根据发动机工况快速调整到目标相位,但由于电液VVT的响应性能受到多方面因素的影响,其速度尚有进一步提升的空间。基于试验和仿真分析,对影响电液VVT响应性能的发动机转速、机油温度、机油压力等因素进行了分析,并详细分析了VVT阶跃响应过程各阶段的影响因素,提出了基于MAP查表的VVT前馈控制算法,试验结果表明,该算法能够实现VVT快速响应,同时保证稳定性。     

基于二维模糊控制器的恒速升温控制系统的实现

恒速升温系统具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,难以用精确的数学模型来描述.本文将Fuzzy PI+ Fuzzy ID算法应用于软化击穿仪温度控制系统.仿真及实验结果表明,可以获得满意的控制效果.     

基于模糊PID算法的播种机播量自动化控制方法

自动化控制是智能播种机技术体系中重要组成部分,现行控制方法在实际应用中存在着超调率较高,自动化控制效果较差的问题,为此本研究提出基于模糊PID算法的播种机播量自动化控制方法。本设计在播种机播箱侧面安装拉力传感器,在播种箱下方氮气弹簧上安装压力传感器,利用传感器采集拉力信号与压力信号,根据拉力与氮气弹簧支撑力的变化,反映出播种机播量的变化,采用加权滤波算法对播种机播量测量信号进行滤波处理,根据播种机播量方程计算播量偏差与偏差变化率,利用模糊PID算法对播量偏差与偏差变化率模糊化,得到播量比例系数、微分系数与积分系数修正值,利用控制器对播量偏差调控,以此实现基于模糊PID算法的播种机播量自动化控制。经实验证明,本设计方法超调率在3%以内,具有较高的控制精度,在播种机播量自动化控制方面具有良好的应用前景。     

基于组态王和Matlab的双容水箱液位控制

为了将复杂控制算法应用到实践中,提出利用DDE(动态数据交换)技术实现Matlab与组态王之间的数据通讯,结合了Matlab强大的运算能力和组态王软件的数据采集、系统监控方面的优势。并将其应用到AE3000型过程控制实验系统中,采用自校正PID控制算法实现双容水箱液位的控制,取得良好的控制效果。     

基于STM32的越野搬运机器人的设计

随着智能技术突飞猛进的发展、教育理念的不断更新,综合了对人工智能、计算机、自动控制、图像处理、传感器的机器人技术需求也在高速发展。本文所设计的越野小车,通过黑箱法得出其总功能,功能元求解获得最优解。继而对机械结构、硬件选型、软件设计三个部分采用模块化设计,设计制作出一款高可靠、低功耗且操作便利的越野搬运机器人以适应教育理念的更新迭代。     

四要素变量施肥机肥箱施肥量控制算法设计与试验

针对黑龙江农垦地区垄作玉米施肥过程中遇到的肥料分层问题,设计了一种四要素变量施肥控制系统。系统采用电液比例控制技术,主要由液晶显示终端、变量施肥控制器、4路液压马达和编码器、4路排肥机构（排肥轴和外槽轮）和GNSS模块组成。为了实现氮肥、磷肥、钾肥和微肥的一次性及时、准确施用,提出了一种基于复合交叉原则的各路施肥量确定策略,基于PID技术设计了液压马达控制算法。根据用户在变量施肥控制软件中设置的目标施肥量,系统自动确定各肥箱精确施肥量,基于PID液压马达控制算法,实时计算4路液压马达的目标转速,同步向控制器发送4路转速指令,一次性完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种肥料的同步变量施用。为了验证各路施肥量控制算法的效果,分别进行了PID算法响应时间和精度试验、变量施肥系统单质肥排肥性能验证试验和作业条件下各肥箱施肥量控制算法验证试验。试验结果表明,基于PID技术的排肥轴转速控制算法响应时间不大于0.5s;变量施肥系统单质肥排肥性能误差绝对值不大于3%;作业条件下各路施肥量控制算法显著减少了氮素的施用量,实现了氮肥、磷肥、钾肥的精确投入。四要素变量施肥机各路施肥量控制算法完全满足了垦区玉米施肥精确、均匀施用的要求。     

基于改进PSO算法的电机控制系统PID参数优化

粒子群算法(PSO,Particle Swarm Optimization)作为一种新型的随机优化方法,其算法结构简单,鲁棒性强,在组合优化和自适应控制等领域的非线性优化中有着广泛的应用前景.为此,提出一种改进的PSO优化算法,并将该算法应用于电机控制系统的PID参数优化设计.仿真结果表明,利用改进PSO算法优化的PID参数能有效改善控制系统的性能指标.