基于STM32的循迹平衡小车实验教学平台研究

开发了一套基于STM32单片机的实验教学平台。该平台由电机、姿态传感器、摄像头硬件架构及STM32单片机最小系统、PID控制算法、互补滤波算法和上位机软件组成。该平台能够仿真上位机算法并选择最佳运动状态的PID和互补滤波参数,由STM32单片机产生控制信号驱动小车循迹和避障,上位机实时显示相关参数、平衡状态和运动状态。学生能够在平台中独立完成对PID控制算法计算和互补滤波算法参数调试。     

基于MATLAB GUI的PID控制仿真系统设计

为在"自动控制原理"课程中直观地讲解PID控制中各参数对系统性能的影响,设计了基于MATLAB GUI的PID控制仿真系统。该仿真控制系统可以通过直接输入和从工作空间获取两种方式获取数据,并实现PID参数的动态调整、控制系统动态性能参数及对应单位阶跃响应曲线的绘制等功能。该系统数据的获取及图形的显示实时、直观,可用于课堂教学演示中,也可用于实验教学中,以提高学生分析问题的能力。     

流量控制系统模糊控制器设计与仿真

针对流量控制系统具有时变性和滞后性的特点,设计了一种模糊控制算法,利用MATLAB中模糊控制工具箱对该算法进行仿真研究,并做了与传统PID控制算法的效果对比试验.仿真结果表明,基于模糊控制算法的流量控制系统超调量小,且动态性能和稳定性均优于传统PID控制算法.     

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DeltaV系统的PID控制单容水箱液位过程设计与实现

设计了一种基于DeltaV系统的单容水箱液位控制系统。运用PID算法作为整个系统的控制策略,并在DeltaV控制系统中进行控制策略编程。阐述单容水箱液位控制过程设计及控制算法编程,利用DeltaV系统的组态软件制作上层可视化人机界面,实现整套系统液位值的实时显示,通过PID参数的在线整定得到系统反应曲线。实验结果表明,通过将PID算法与DeltaV系统相结合的方式,能有效地对整个单容水箱水循环过程进行实时监控、诊断,运用现场试凑法对PID参数进行整定,达到优化并有效控制液位的目的。     

二自由度PID控制器及其在单片机温度控制系统中的应用

阐述了二自由度系统的类型及其应用价值,推出了基本运算为不完全微分PID的滤波型二自由度控制算法,它具有结构简单、参数整定容易、比常规PID控制器性能优越等特点。文中给出了采用M51B单片机实现该算法的应用 电炉温度二自由度PID控制系统。     

基于MCGS组态软件的动态矩阵控制综合性实验

为了使学生掌握动态矩阵控制算法的原理与应用,设计了综合实验,以MCGS组态软件为基础,应用Microsoft Excel的VBA和Matlab为辅助,设计了动态矩阵控制算法,实现了对二阶液位对象的控制。通过与PID的比较实验,验证了该算法的优越性能。     

自适应模糊PID控制在地源热泵空调压缩机系统的仿真

为了解决地源热泵空调系统实际能效与设计能效相差较大的问题,结合地源热泵空调系统的特点,优化组合了模糊算法与PID算法。通过对地源热泵空调系统的压缩机进行自适应模糊PID仿真,并将仿真运行的结果与普通PID控制算法的结果进行了对比分析,证明该控制方法具有良好的控制性能及较强的鲁棒性。     

水轮机调速器模糊自适应PID参数整定方法

针对水轮机调节系统结构复杂、难以控制等问题,在传统PID控制的基础上,运用模糊理论提出了基于模糊自适应PID控制的水轮机调速器参数整定方案,以实现对系统进行实时、在线控制。在水轮机调节系统数学模型的基础上,根据PID 3个参数分别对系统性能产生的影响,完成了模糊自适应PID控制器的设计与Matlab环境下的程序编写。在系统处于不同频率扰动下,分别采用提出的模糊自适应控制方案和Ziegler Nichols算法进行仿真实验。结果表明,提出的模糊自适应控制方案是一种有效的水轮机调速器参数整定方法,相比Ziegler Nichols算法,该方案控制下的系统能获得更好的动态性能。     

基于虚拟仪器的导航控制实验教学平台设计

为了丰富导航专业课程设计和综合实验的教学内容,设计了导航控制一体化的单旋翼飞行器综合实验教学平台,并采用虚拟仪器搭建了该实验教学平台的数据分析和导航控制程序。基于该实验教学平台新增了嵌入式导航算法设计、PID和抗扰动控制算法比较等实验教学内容,取得了较好的教学效果。     

基于粒子群算法的PID控制器研究

常规PID算法,在被控对象具有不确定、非线性、变参数等因素的复杂环境中,难以满足控制要求,因此采用粒子群算法PSO（particle swarm optimization）对PID算法的Kp,Ki,Kd 3个参数进行在线整定.利用MATLAB软件对常规PID控制及粒子群PID控制进行仿真实验,仿真结果显示,相较于常规PID算法,PSO-PID控制算法具有更好的快速性和稳定性.     

内圆磨床伺服系统模糊PID控制研究

针对数控内圆磨床伺服系统的控制精度不高、超调量大的问题,提出采用模糊PID位置控制方法。该控制方法结合常规PID和模糊控制算法的优点,通过模糊控制规则在线修改PID参数,解决了PID控制器参数整定不良、性能欠佳的问题。Madab仿真结果表明,该模糊PID控制器具有控制精度高、响应快、超调量小、适应性强等特点,具有良好的动态、稳态特性。     

基于ADAM-5000系列模块的温度测量控制实验系统设计

以管式电阻炉为控制对象对温度控制进行研究。管式电阻炉温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、不确定性等特点,难以对其建立精确的数学模型,常规PID算法难以取得良好的控制效果。因此,设计一个控制精度高、运行稳定的电阻炉温度测量控制系统具有一定的应用价值。本系统以ADAM-5000系列模块为硬件核心元件,采用模糊自整定PID参数控制算法,设计一种新型的温度测控实验系统,使其具有系统结构简单、控制算法先进、系统性能优良等优点。阐述了温控系统的硬件设计、软件设计和控制算法设计。     

基于不完全微分模糊-PID的主动队列管理算法研究

主动队列管理(AQM)作为一种重要的IP层网络拥塞控制策略,对于Internet服务质量的提高起着至关重要的作用。文章介绍了AQM算法的研究现状,分析了AQM中的PID算法,并用不完全微分和模糊的方法改进了PID算法,得到一种不完全微分模糊-PID控制器。与常规的算法相比,该算法能够有效地抑制高频噪声,改善了系统的动态性能。仿真结果表明,该算法能更好地改善系统的动态特性。     

基于CAN FD的分布式倒立摆控制系统

为实现倒立摆系统彻底的"全分布式控制",提出一种基于PID算法的优化分布式动态切换策略控制算法,对直线倒立摆系统进行分布式控制,并使用MATALB仿真得到可靠的PID参数,以缩小硬件设计中参数整定的凑试范围.利用NXP的LPC54618微控制器,采用合理的CAN FD节点布置,完成各节点软硬件设计,实现对倒立摆的实时控...     

Bang-Bang+PID双模控制在重型运输车辆转向控制系统中的算法实现

车辆的转向系统是一个非线性系统,转向系统的动态响应依赖于控制算法及其实现。针对重型车辆转向系统进行推导建模,并将PID控制与Bang-Bang控制算法相结合,形成新的控制算法来控制重型运输车辆的转向;在MATLAB/Simulink环境下得到系统的闭环模型,并进行仿真,验证新算法的有效性。     

基于模糊PID控制的主动队列管理算法研究

针对网络系统具有长时滞和动态变化的特性,但PID控制器不能随着变化的网络环境在线调节参数的缺陷,引入模糊PID算法在线整定PID参数,通过模糊控制器自动调整PID参数。仿真实验结果表明,用该方法设计的控制器与PID算法相比,动静态性能更好。     

一种改进型DRNN神经网络自学习PID控制

本文针对多变量耦合系统,采用DRNN神经网络对PID控制器参数进行自学习,提出了将学习因子在学习过程中进行动态调整,与传统DRNN神经网络自学习PID控制整定结果进行比较,使用matlab进行仿真,仿真结果表明,学习因子动态调整后的参数结果在超调量、调节时间、稳态性能上明显优于传统DRNN算法。     

第二类吸收式热泵PID控制算法研究

为保证第二类吸收式热泵的稳定运行,要求自动控制系统对热泵系统进行快速调节。由于标准PID控制算法的局限性,对位置型PID调节算法进行了改进。通过计算机数值模拟和实验,测试了改进的位置型PID调节算法,并对出现的问题进行了分析和解决,给出了完整的第二类吸收式热泵PID控制算法。     

基于改进PID算法的运动控制器的设计

构建了以DSP为基础的运动控制器系统平台。该平台集成度高、稳定性强,能实现生产过程的高速度、高精度要求,实现了基于CPLD的可重构设计,提高了系统的柔性。在控制算法上,采用单神经元PID及cMAc相结合的伺服运动控制算法,仿真及实验结果显示较常规PID控制有更好的动态特性、控制精度、抗干扰能力。