倾转三旋翼垂直起降无人机悬停姿态控制

针对一种倾转三旋翼垂直起降(VTOL)飞行器在悬停状态下的姿态控制问题,设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息,并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点,采用串级PID控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明:串级PID控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制,并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用PD控制(Kp为8.371,Kd为3.015),外环采用PD控制(Kp为5.1,Kd为1.15);俯仰角的内环采用PD控制(Kp为3.137,Kd为1.6),外环采用PID控制(Kp为3.43,Ki为0.003,Kd为3.97);偏航角采用PI控制(Kp为9.30,Ki为0.11)时,其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。     

茶叶杀青机双模糊控制系统设计与试验

为实现茶叶加工机械智能化控制,在分析茶叶加工工艺的基础上,提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级,应用模糊控制规则决策,实时调整杀青时间和杀青温度的设定值,并在杀青温度中嵌入模糊PID控制,实现杀青温度的精确控制。利用NI USB-6215数据采集卡、西门子PLC等构建数据采集与控制硬件系统,并用LabVIEW虚拟仪器测试双模糊控制系统的输出效果。试验分析了该控制系统输出量对茶叶杀青效果的影响,试验结果表明:该控制系统输出的茶叶加工工艺参数杀青效果理想,杀青温度偏差低于1℃,杀青时间偏差小于5 s。该控制策略减少了制茶过程中人为因素的干扰,提高了茶叶加工机械的智能化水平。     

免疫NPID控制器及其在热磨机料位控制系统的应用

借鉴生物免疫系统反馈调节机理,将免疫控制器与传统PID控制器串联,提出了一种免疫非线性PID控制方法;应用波波夫稳定判据分析了免疫非线性PID控制器的稳定性,并将其应用到热磨机的料位控制系统。这一算法保证了闭环系统的稳定性和快速的跟随性能,又抑制了模型摄动及外部干扰对系统的影响,提高了系统响应的快速性,保证了系统的鲁棒性能。仿真研究进一步验证了免疫非线性PID控制方法的可行性和有效性。     

基于PID算法的水稻直播机播量控制系统的设计与试验

【目的】为了解决现有的机械式水稻直播机镇压轮传动播种导致的漏播以及播量无法同步均匀调节的问题,实现水稻直播机播量自动精准调节。【方法】对现有苏南地区传统机械式水稻直播机进行自动化改造,设计了基于PID调速算法的水稻直播机播量控制系统。该系统在田间播种作业时,由设计的测速轮采集机具作业速度,结合设定的目标播种量和机具作业速度,依据播量控制策略得到排种轴理论转速;利用PID调速算法和编码器测到的排种轴反馈转速对直流电机进行闭环控制,可在线无极调节播量,从而实现精准播种。【结果】该系统排种电机空载时转速调整时间小于0.63 s,最大超调量8.21%,施加12.5 N·m负载时,排种电机最长回调时间为0.32 s。目标设计播量对应转速范围内,转速控制误差最大值小于7.21%,转速误差小于5.21%,田间播量误差小于4.92%。田间车速阶梯变化时,排种转速跟随响应及时,具有较高的排种同步性,与传统机械式水稻直播机相比播量调节性能显著提高。【结论】该系统自动化改造简便,重点改进了播量调节机构,提高了传统播种机播种性能,对传统机械直播机具有较高适配性。     

布莱凯特黑牛PID1基因的多态性分析及原核表达

为提高布莱凯特黑牛肉质品质,参照NCBI公布的牛PID1基因mRNA序列设计引物,以117头布莱凯特黑牛为试验材料,提取其眼肌总RNA,通过RT-PCR对布莱凯特黑牛PID1基因cDNA进行克隆测序,对PID1基因的每个外显子进行SNP检测,并分析其多态性。结果显示:布莱凯特黑牛PID1基因cDNA全长2 561bp,包括1个612bp的完整开放阅读框,编码203个氨基酸;在第2外显子上存在2处变异位点,但仅1处位点的突变引起氨基酸序列变化,表明PID1基因在种内保守性较强。     

基于模糊控制和PID控制的一阶倒立摆系统建模与仿真

对一阶倒立摆系统的平衡控制问题进行了控制策略研究.建立了系统数学模型,分别采用模糊控制和PID控制策略设计了控制器,并用Matlab/Simulink对控制系统进行了仿真实验研究.仿真实验结果不仅证明了两种控制策略对系统平衡控制的有效性,同时也展示了它们的控制品质和特性.     

基于PLC的物流传输带智能测控系统设计

尽可能地减小操作工人的劳动强度和提高工作效率,是现代物流技术研究的热点问题.利用教字PID(Proportional Integral Differential)算法和PLC(Programmable Logic Controller)技术,对传统的传输带控制系统进行了智能化改造,设计了基于PLC的传输带智能测控系统.理论分析和实验结果表明:该系统可对传输带实施测控任务,实现了传榆带的智能化控制,从而提高了传输带的工作效率和可靠性.因此,基于PLC的智能传输带测控系统具有操作方便、实时性好、测控准确度高的特点,可广泛应用于繁杂的物流业及高危作业等领域.     

应用变论域模糊PID的直流电机调速系统

基于PID控制与模糊控制各自的优点,将模糊控制与常规PID控制相结合,并运用变论域的方法,设计了变论域自适应模糊PID控制器.然后,以直流电机为模型,实现对其转速的控制,使用Matlab进行可行性研究,并将其仿真结果与PID控制和模糊控制的仿真结果进行比较.结果表明,基于直流电机的变论域自适应模糊PID控制器的控制效果明显优于常规PID控制和模糊控制.     

基于伺服电机的B1小包拉线恒张力控制系统

采用伺服电机以及PLC和模拟量传感器,实现了对B1小包拉线的恒张力控制.文中介绍了系统硬件组成和软件设计以及运行结果.     

农机零件金相切割系统进给速度控制的研究

针对农业机械制造中农机零件的金相制相分析问题,通过比较国内外金相切割机进给控制方式,分析自动金相切割机在切割试样过程中,切割机主电机功率与被切试样的金属去除率之间关系,研究一种能够充分发挥切割机潜力的进给速度控制方法.即由变频器实时地采集主电机的功率值,输入到PLC中,利用控制器内部PID运算指令实现对砂轮片进给速度的控制,使主电机始终保持在最高工作效率状态,达到充分利用电机功率,最终提高农机零件生产效率的目的.