基于模糊控制的塔式起重机定位和防摆仿真实验

塔式起重机作为一种搬运机械,在工业生产中,由于自身运行过程中常常受到外界因素的干扰,影响生产效率,造成安全隐患。文中采用模糊算法和传统PID相结合,针对塔吊模型非线性和不确定性,设计出一种基于模糊PID的塔式起重机小车定位和负载防摆控制系统。根据给定的初始位移,利用两个控制器分别对位移和摆角进行控制,达到了较好的控制效果,并在Simulink仿真平台上验证了系统的可行性。     

船用吊机机械防摆系统建模与实验研究

为解决船舶起重机受到外部激励造成吊重较大摆动的问题,通过建立三绳位置跟随防摆模型和三绳阻尼式张力防摆模型的方法研究了一种三绳防摆机理。结果表明:进行三绳张力防摆控制时,吊重防摆效果可达53.8%。由此可见,该防摆方案准确合理,能够提高吊机的工作效率和吊装安全。     

基于神经元控制的桥式起重机吊重防摆系统

重物在吊运过程中由于存在惯性不可避免的产生摆动,传统减摆方法是当出现摆动后,靠负载自重使摆动幅度自然减弱后再继续操作,这样往往付出了降低工作效率的代价。为提高工作效率和减小作业风险,对桥式起重机吊重摆动问题进行研究,通过建立其Lagrange动力学微分方程,对吊重摆动规律和影响因素进行分析。同时,提出一种单神经元PID控制策略,分别对小车的位置和吊重的摆角进行控制,利用神经网络自学习功能克服传统PID控制参数无法在线整定的局限。分析结果表明,与传统方法相比,单神经元PID控制策略可有效实现小车精确定位和快速消除吊重摇摆,鲁棒性好,为实际应用提供理论依据。     

基于 FPGA 的倒立摆模糊 PID 控制器设计实现

在 FPGA 上设计部署模糊自适应 PID 算法,并针对典型的自动控制对象——直线倒立摆完成稳摆控制,以验证该算法的硬件可实现性。在直线倒立摆模型基础上,运用模糊控制理论对 PID 参数进行自适应整定,再根据模糊 PID 处理过程,结合离散 PID 算法,采用半查表加半计算方式,在 Quartus II 及 Modelsim 平台上完成 Verilog HDL 的硬件编程设计与仿真。通过 Simulink 仿真比较可知,模糊自适应 PID 相对于经典 PID 控制的响应性能指标更优,最后基于 EP4CE6E22C8N 芯片,以较少的资源开销实现了控制器设计。基于 FPGA的模糊自适应 PID 控制器能够充分利用该器件特性,凸显模糊自适应 PID 算法优势,实现对倒立摆的实时控制。     

自适应模糊PID控制在倒立摆系统中的应用

本文在倒立摆系统的非线性动力学数学模型基础上，设计了一种自适应模糊PID控制器，对PID参数进行动态整定，并对一级倒立摆系统进行了控制研究。通过Simulink仿真实验表明，与传统PID控制方法相比较，其响应速度和超调量等性能指标得到显著改善。     

串联模糊PID控制的四旋翼无人机控制系统设计

针对四旋翼无人机飞行过程中遇到信号干扰时姿态控制性能变差的问题,设计了基于串联模糊自整定PID控制器。系统采用串级PID控制算法,在内环角速度控制器中加入了模糊自整定PID参数控制器,提高了系统稳定性和抗干扰能力。在无人机飞行控制实验过程中响应速度快,振荡幅度小,缩短了系统稳定的调整时间。在该实验系统的基础上开设了本科生开放创新实验——四旋翼无人机控制系统设计,有效提高了学生专业知识运用能力和创新能力。     

基于迭代学习控制的桥式起重机定位及防摆

针对桥式起重机在小车运行时引起负载摆动,影响工作效率、易引发事故和重复运行时的规律优化控制问题,提出利用迭代学习控制来对桥式起重机进行定位及防摆控制。用拉格朗日(Lagrange)方程建立桥式起重机的数学模型,对桥式起重机进行定位防摆控制仿真。结果表明,迭代学习控制可以利用桥式起重机重复运行的特性来对其进行高精度跟踪,同时有效地抑制负载摆角。     

变论域模糊自适应PID控制

模糊自适应PID控制器具有PID控制精度高,又具有模糊控制器快速、适应强的特点,工业控制中应用广泛.但是传统的模糊控制精度低,常常影响模糊自适应PID控制效果.因此,通过改变模糊输入和输出变量的论域,提出了一种基于新型伸缩因子的变论域模糊自适应PID控制方法.该方法以简单函数作为伸缩因子,简单方便,计算量小,并给出其严格性证明.仿真结果显示,该方法超调量小,控制精度高,控制效果明显好于模糊自适应PID控制器.     

无刷直流电机的双模调速控制器设计

针对无刷直流电机调速系统这一非线性控制系统,提出采用模糊控制理论与常规PID调节器相结合而构建的模糊—PID双模复合智能控制方法,着重介绍双模复合控制器的设计原理和方法,并将该控制器应用于无刷直流电机调速系统的速度控制中。理论分析与仿真实验结果表明,该控制方法较常规PID控制及单纯的模糊控制器具有更好的控制性能,极大地提高了无刷直流电机调速系统的响应速度、动静态性能,增强系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

变论域模糊PID控制在数字随动实验系统中的应用

该文提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法,利用变论域思想,设计了一种基于模糊规则的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子。利用MATLAB的RTW/RTWT功能在实验室的数字随动系统上分别对PID控制、模糊PID控制、变论域模糊PID控制三种方法进行了实验对比,结果表明变论域模糊PID控制方法超调量小,调节时间短,具有更好的动态响应性能和自适应能力。     

模糊自校正PID液位串级控制系统设计与仿真

针对双容水箱液位控制问题,探讨了模糊控制理论在液位控制系统中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级液位控制方案,设计了一种模糊自校正PID控制器,并在此基础上对该双容水箱液位在3种不同控制方案,即单回路PID控制、串级控制以及基于模糊自校正PID的串级控制下的控制效果进行了Simulink仿真研究。结果表明,相对于常规单回路PID以及常规串级控制,基于模糊自校正PID的串级控制系统在超调量、调节时间、抗干扰等方面有更好的控制品质。     

交流伺服系统的模糊自适应PID控制研究

交流伺服系统是一个非缌陛、多变量、强耦合的系统,采用传统的PID控制和普通模糊控制方法,难以达到理想的控制效果。通过设计一种模糊PID控制器,应用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,将其应用于交流伺服系统位置调节器。仿真结果表明：模糊自适应PID控制方法具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,动态响应速度、稳定性等均优于常规PID控制和普通模糊控制,从而满足了交流伺服系统较高的控制要求和控制效果。     

一种运动控制系统的PID参数模糊自整定方法

针对运动控制系统设计了一种模糊自整定PID参数控制器,该控制器首先采用基于继电特性的方法求得PID控制器参数的初值,进而利用模糊控制器对运动控制系统的PID参数进行在线整定、计算和调整,并将取得的对应系统最佳性能的PID参数作为输出结果。目前该方法已在Matlab/Simulink中进行了仿真和实验,结果表明该自整定方法能使运动控制系统快速获得满意的PID参数和控制效果。     

直流调速系统模糊控制器设计

传统的转速-电流双闭环直流调速系统结构简单、设计较为方便,在工业中得到了广泛的应用。然而由于PI控制算法的局限性,使得传统直流调速系统鲁棒性较差,不能满足高精度动态性能应用场合的控制要求。本文采用Fuzzy(模糊)—PID复合控制方式,把转速的偏差的大小的绝对值和偏差变化率的绝对值作为模糊控制器的输入,用来调整转速环节PID控制器、、三个参数,实现控制器参数的在线自调整功能。仿真说明了所用方法的有效性。     

基于模糊自适应PID的电动助力转向系统电流控制器研究

电动助力转向系统的关键技术之一是助力电流的控制精度。针对传统PID电流控制器存在参数修改不方便、不能进行参数自整定的缺点,设计了基于模糊自适应PID电流控制器。仿真结果表明,该控制器能将PID控制的精确性和模糊控制的自适应性、较强的鲁棒性进行有效结合,提高了电流控制的精度,同时改善了控制系统的动态效果和鲁棒性。     

模糊免疫PID控制器的研究

为了提高PID控制器的控制性能．分析了常规PID控制器和模糊控制器的控制特性,借鉴生物免疫反馈机理,引入了免疫PID控制算法。结合模糊控制理论在控制方面的优越性,设计了模糊免疫PID控制器．可以应用于具有时变、非线性、纯滞后、大惯性等类型的控制系统中．     

通信开关电源系统中变换器的智能控制设计

文章研究了智能控制技术在通信开关电源系统变换器中的应用。针对变换器为非线性、时变系统的特点,提出了一种模糊自适应PID控制算法。与传统的PID算法相比,该智能控制算法提高了开关电源的动态性能,减小了负载变化时的输出电压恢复时间和电源启动时输出电压的超调量。     

基于模糊PID的三容水箱液位控制

工业生产中液位控制主要以传统的PID控制为主。针对液位控制的大滞后、时变性和非线性特性,总结PID参数的调节规律,并以此制定模糊控制规则,将模糊控制技术与PID控制相结合,设计出了模糊PID控制器。将所设计的模糊PID控制器应用于三容水箱液位控制系统中,实验表明该控制器在实际控制中取得了良好的控制效果。     

Fuzzy-PID控制在永磁同步电动机调速系统中的应用

介绍一种新的永磁同步电动机的控制器，该控制器用模糊控制器在线整定PID参数，运用Matlab提供的永磁同步电动机的数学模型。建立控制系统仿真模型，验证了Fuzzy-PID能很好的改善系统控制效果．