基于PSO算法的木薯收获机拔起速度控制系统参数优化

新型挖拔式木薯收获机拔起速度控制系统控制的重点在于使用PID算法进行闭环控制液压马达的输出。为此,针对传统的PID参数调整优化方法费时费力的问题,以广西大学研制的新型木薯收获机控制系统为对象,采用PSO算法,以液压系统的传递函数为目标,对PID算法进行参数优化,且进行了田间试验验证。结果表明:采用PSO算法,对控制系统参数进行优化可行,且便捷;当木薯收获机控制系统的参数Kp、Ki、Kd分别为0.644 1、2. 726 9、0. 036 2时,控制效果良好,性能稳定。     

基于无量纲性能指标的渠系控制器参数优化

为研究性能指标对渠系控制器参数优化的效果,该文基于无量纲性能指标,利用MATLAB程序"渠系控制仿真系统"整定了PI控制器参数,同时进行了仿真对比分析。在梳理渠系控制指标领域现有研究成果的基础上,文章首先以渠池固有参数对现有渠系性能指标进行无量纲化处理及追加,并进一步衡量各水位、流量、时间指标的相关性和代表性建立了含权重的综合指标。在程序"渠系控制仿真系统"平台上,采用实例验证法结合2个设计流量约为170 m3/s、8 m3/s的不同规模渠系进行了分析验证。结果表明:无量纲性能指标能够比较不同渠系的控制优劣,并可确定其优化目标数量级;以综合指标在E-3数量级为控制器优化目标,可同时满足各单一无量纲性能指标的优化要求,较好地均衡系统逐项动态性能;流量指标和闸门开度指标存在高耦合关系,在2个实例中其相关度分别为0.995、0.993;控制器比例系数—流量指标变化曲线存在敏感与否的分区,时间积分常数对水位指标敏感,作用曲线呈"U"型。研究提出的无量纲性能指标及综合指标可比较不同规模渠系控制系统性能,也适用于渠系的控制器参数优化设计,对中国大量的调水工程渠道运行调度及灌区渠网调控具有一定的参考价值。     

基于IS-LM-BP模型的宏观经济政策设计

对引入的IS-LM-BP模型在选取适当的状态向量、控制输入向量、输出向量及干扰输入向量后将其转化为状态空间模型,在此基础上,判断出该模型可任意极点配置,进而设计了一种纯增益反馈控制器.计算得到适当的状态反馈增益矩阵K_1,K_2,通过反馈控制,使该经济系统渐近稳定,同时可对输出进行调节,即实际总供给和实际汇率趋于计划的总供给和汇率.借助Matlab软件对模型进行数值模拟,验证了系统在该控制器下可达到输出调节.通过对IS-LM-BP模型纯增益反馈控制的设计,为该模型宏观经济政策设计提供了一定的依据.     

多台转鼓式微滤机多模式控制系统设计与实验

为了实现对循环水养殖系统中多台框架式转鼓式微滤机的控制,方便对系统进行管理和维护,节约生产成本,在分析框架式转鼓式微滤机工作原理和控制要求的基础上进行控制系统的硬件和软件设计,运用STEP 7 MicroWIN SP9 V4.0软件编写了10台转鼓式微滤机的3种运行模式控制程序,PLC在线监控和调试的结果表明:微滤机在手动模式、自动模式和定时模式下均可以正常工作;在水产养殖环境中,使用多模式软逻辑控制系统来控制多台转鼓式微滤机减速电动机和反冲洗泵的运行和停止,相比于易发生故障、检修不便的硬逻辑控制系统具有稳定性好、自动化程度高、成本低等优势,能够更好地应对系统出现故障的情况。研究结果可为转鼓式微滤机控制系统的完善和水产养殖系统装备自动化集成提供参考。     

Development and performance assessment of a DC electric variable-rate controller for use on grain drills

Site-specific crop management is a technology that modulates the application rate of field inputs such as seeds, fertilizers, and herbicides based on the needs of each management zone within a field. There are two methods available for changing the seeding rate in fluted-feed-roll type seed drills: (1) changing the active feed-roll length and/or, (2) changing the seed meter drive shaft speed. A possible method to develop a variable-rate seeder is to add a controller to a conventional grain drill which can change the speed of the seed meter drive shaft on-the-go. This was explored in the present study with the following main objectives: (a) to design a DC electric variable-rate controller to change a grain drill from a uniform to a variable-rate seeder, and (b) to determine the response time of the system. A motor control circuit was designed which used the output signals of two encoders as feedback. The system was consisted of: (1) a DC motor with a fixed-ratio gearbox, (2) encoders for sensing the rotational speeds of the grain drill drive wheel and the motor, (3) a GPS receiver, (4) a pulse-with-modulation (PWM) DC motor controller, and (5) a laptop. Dynamic tests were conducted at application rates of 87.5 (low) and 262.5 (high) kg ha⁻¹. Sigmoid equations were best fitted to the transition data from low-to-high and high-to-low seeding rates. Our findings showed that the response times of low-to-high and high-to-low transition rates were 7.4 and 5.2 s, respectively.     

模糊控制在水温电动比例调节控制系统中的应用

在电动比例调节器控制系统中,由于进入调节阀内冷、热水温度的随机性,而控制输出水温恒定性的特点,要求精确控制温度难度较大,采用模糊控制能够很好的解决上述问题,本文提出了一种采用CRI推理模糊查表法实现对比例调节阀的精确控制方案。     

汽车电子节气门模糊控制器快速控制原型设计

阐述了电子节气门控制系统的组成及其工作原理,设计了模糊控制器。基于dSPACE公司的单板实时仿真系统DS1103 PPC,进行了电子节气门模糊控制器快速控制原型设计。试验表明,开发的模糊控制器能够很好地满足电子节气门控制的需要。     

基于ARM的农用机器人开放式控制器的设计

根据目前农业机器人应用的实际情况,采用开放式结构的思想,设计了基于ARM的农用机器人开放式控制器.在控制器体系结构上采用了分层式和模块化,并分别介绍了各层的特点、任务及其实现方法.由于采用了硬件抽象层和总控模块层,使设备驱动程序和操作系统都具有硬件无关性,并使设计的控制器满足开放式结构的要求,具有可移植性、可扩展性以及硬件设备的可互换性.uCOS-Ⅱ操作系统的使用,使该控制器具有可靠的实时性.     

串联输水渠系控制解耦算法优化与仿真

串联输水渠系耦合特性表现为针对单一渠池设计的控制器串联使用后控制性能较差。解耦算法可在一定程度上增强渠池的独立控制性能。该研究针对基于比例-积分-微分（Proportional-Integral-Differential,PID）反馈控制的上游方向解耦算法提出优化方案,首先对控制解耦算法中的解耦系数的选取范围进行验证;其次针对相邻渠池长度差异较大的情况,在算法中引入放大系数以提升解耦效果;最后通过对不同取水流量规模、渠道上下游运行流量减半的算例进行仿真分析,验证优化方案的控制性能。结果表明：1）解耦系数的合理取值范围为0.8～1.0;2）放大系数可选用相邻渠池水面面积之比;3）当串联渠系上下游设计过流能力差异较大时,放大系数的修正能显著提升控制效果。该研究提出的优化解耦算法可应用于不同规模复杂渠道系统的解耦控制器设计,对于灌区及引调水工程输水系统的智能化调度有一定参考价值,工程应用时建议结合具体渠道的特点,根据渠道的特性和用途综合考虑系数的取值。     

基于运动特性的农机导航控制方法

农业机械（农机）运动学模型的精度影响导航控制精度和稳定性,为提高农机路径跟踪控制器精度,提出了一种基于运动特性的农机导航控制器设计方法。该方法主要是对传统二轮车运动学模型建模方法进行改进,针对传统二轮车模型小角度近似替代（方向角等于横摆角）的缺点,采用加入侧偏角的方法优化农机运动学建模过程。采用相同的控制方法（状态反馈控制）和不同的运动学模型设计控制器进行对照实验。直线路径跟踪时,侧偏角对模型精度影响较小,引入侧偏角可以在一定程度上影响农机的跟踪精度;曲线路径跟踪时,侧偏角对方向角的变化影响较大,可以大幅影响路径跟踪精度。以安装有自动导航设备的拖拉机为实验平台进行实地实验,结果表明：直线行驶的最大横向误差平均值为0.0454m,绝对平均误差平均值为0.0149m,标准差平均值为0.0119m;曲线行驶的最大横向误差平均值为0.1613m,绝对平均误差平均值为0.0688m,标准差平均值为0.0434m;基于本文提出的优化模型设计的路径跟踪控制器对直线路径跟踪有一定提升,对曲线跟踪精度有大幅提升。