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基于模糊PID的平衡头自适应控制策略研究 被引量:29
1
作者 徐娟 陈时桢 +2 位作者 何烊剑 张利 吉智军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期895-902,共8页
影响系数法及自动寻优控制是目前广泛研究的平衡头控制方法,但其存在平衡效率低且平衡精度不足等问题,在实际应用中存在较大局限性。针对上述问题,设计了一种基于极坐标式的质量块型平衡头,采用蜗杆蜗轮减速装置带动质量块实现准确定位... 影响系数法及自动寻优控制是目前广泛研究的平衡头控制方法,但其存在平衡效率低且平衡精度不足等问题,在实际应用中存在较大局限性。针对上述问题,设计了一种基于极坐标式的质量块型平衡头,采用蜗杆蜗轮减速装置带动质量块实现准确定位,并提出了一种基于模糊PID的自适应控制策略,最后通过实验验证并与传统基于影响系数的控制策略进行对比,结果表明该控制策略较传统的影响系数法及自动寻优方法具有较高的平衡效率和平衡精度。 展开更多
关键词 电主轴 动平衡 平衡头 模糊pid 自适应
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基于内模——PID控制的球磨机负荷控制系统的设计 被引量:11
2
作者 刘蓉 吕震中 《电力设备》 2005年第1期30-33,共4页
基于中储式制粉系统的工作特性和控制难度,提出了把振动信号和差压信号相结合表征磨煤机的存煤量,并采用比例、积分、微分控制(PID)与内模控制相结合的控制球磨机负荷的串级控制模型。良好的仿真效果表明,这种方法能有效地提高系统的自... 基于中储式制粉系统的工作特性和控制难度,提出了把振动信号和差压信号相结合表征磨煤机的存煤量,并采用比例、积分、微分控制(PID)与内模控制相结合的控制球磨机负荷的串级控制模型。良好的仿真效果表明,这种方法能有效地提高系统的自适应能力,改善了系统的控制效果。 展开更多
关键词 球磨机 动态特性 负荷控制 内模控制 pid控制
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带式输送机拉紧装置及其张力控制系统研究 被引量:14
3
作者 揭施军 熊晓燕 +1 位作者 武兵 刘点点 《工矿自动化》 北大核心 2018年第2期90-95,共6页
针对带式输送机拉紧系统非线性、大惯性、滞后和时变的问题,建立了拉紧装置数学模型,并提出在其中串联一个校正环节,以消除系统振荡;提出将动态矩阵控制和PID控制相结合,充分利用动态矩阵对惯性、延迟适应能力强的特点和PID控制抗干扰... 针对带式输送机拉紧系统非线性、大惯性、滞后和时变的问题,建立了拉紧装置数学模型,并提出在其中串联一个校正环节,以消除系统振荡;提出将动态矩阵控制和PID控制相结合,充分利用动态矩阵对惯性、延迟适应能力强的特点和PID控制抗干扰性强的优点,建立带式输送机拉紧装置张力控制系统模型;采用AMESim/Simulink分别对带式输送机的机械液压部分和控制算法部分进行建模。仿真分析结果表明,在动态矩阵和PID串行控制下,带式输送机拉紧装置张力控制系统对延时和变结构有很强的鲁棒性,张力峰值小,能精确地跟踪张力设定值。 展开更多
关键词 带式输送机 拉紧装置 张力控制 动态矩阵控制 pid控制
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主机缸套冷却水出口温度控制方法 被引量:12
4
作者 吴桂涛 尹自斌 孙培廷 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2003年第4期35-38,共4页
利用传热学理论,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,给出了其动态热力数学模型。针对其惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,提出了在现有的传统PID反馈控制的基础上,引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸... 利用传热学理论,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析,给出了其动态热力数学模型。针对其惯性较大,缸套冷却水出口温度经常超调的特点,提出了在现有的传统PID反馈控制的基础上,引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动信号的前馈控制,以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差,并利用Matlab仿真进行了验证。仿真结果表明,这种控制方法比传统的控制方法具有更好的控制性能。 展开更多
关键词 轮机工程 主机缸套 冷却水系统 动态模型 前馈控制 pid控制
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基于时域的PID动态矩阵控制算法改进 被引量:13
5
作者 郭伟 姚少杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2174-2178,共5页
在分析PID算法和DMC(动态矩阵控制)算法的基础上,推导了基于PID性能指标的PIDDMC算法。该算法既具有PID算法的优点,结构简单,参数调节方便,又具有预测功能。在时域内分析了PIDDMC控制器的参数选择对控制性能的影响,给出参数选取范围。... 在分析PID算法和DMC(动态矩阵控制)算法的基础上,推导了基于PID性能指标的PIDDMC算法。该算法既具有PID算法的优点,结构简单,参数调节方便,又具有预测功能。在时域内分析了PIDDMC控制器的参数选择对控制性能的影响,给出参数选取范围。通过仿真说明了PIDDMC算法比基本DMC算法具有更好的控制性能,最后给出在过程控制实验装置应用PIDDMC算法和其他算法控制效果对比分析。 展开更多
关键词 动态矩阵控制 pid控制 时域 性能分析
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基于功率的缸套冷却水出口温度控制系统的研究 被引量:11
6
作者 吴桂涛 孙培廷 《中国航海》 CSCD 北大核心 2003年第3期71-74,共4页
利用传热学的有关理论 ,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析 ,给出了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大 ,缸套冷却水出口温度经常超调的特点 ,提出了在现有的... 利用传热学的有关理论 ,对船舶主柴油机缸套冷却水系统的传热机理进行了分析 ,给出了船舶主柴油机缸套冷却水系统的动态热力数学模型。针对目前船舶主柴油机缸套冷却水系统惯性较大 ,缸套冷却水出口温度经常超调的特点 ,提出了在现有的PID反馈控制的基础上 ,引入以船舶主柴油机输出“功率”作为反映缸套冷却水热负荷扰动的信号的前馈控制 ,以减小缸套冷却水出口温度的动态偏差。并利用MATLAB仿真进行了验证。 展开更多
关键词 船舶 柴油机 缸套 冷却水系统 传热机理 pid控制 反馈控制 出口温度控制系统 动态模型
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混联式混合动力系统动态响应协调控制 被引量:13
7
作者 温博轩 王伟达 +1 位作者 项昌乐 赵玉龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期72-79,共8页
为改善混联式混合动力汽车动态响应过程中系统性能降低的问题,建立各个动力源系统的动态响应模型以及耦合机构模型,提出采用多动力源协调控制策略.电机A采用专家PID控制,发动机采用虚拟速差控制,电机B采用基于模型的补偿控制,利用系统... 为改善混联式混合动力汽车动态响应过程中系统性能降低的问题,建立各个动力源系统的动态响应模型以及耦合机构模型,提出采用多动力源协调控制策略.电机A采用专家PID控制,发动机采用虚拟速差控制,电机B采用基于模型的补偿控制,利用系统特殊耦合关系,减小动态响应过程中各状态量相对于稳态优化点的波动程度.仿真结果表明,提出的协调控制策略使动态响应过程的时间缩短,发动机、电机以及输出轴的转矩转速波动减小.多动力源协调控制策略显著提高了动态响应过程中的系统性能. 展开更多
关键词 混联式混合动力车辆 动态响应 协调控制 专家pid控制 转矩补偿控制
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六自由度机械臂的动力学仿真及控制 被引量:13
8
作者 刘泽宇 冯雷 +2 位作者 黄道敏 周曾成 唐国元 《机械与电子》 2018年第4期38-41,62,共5页
介绍了一种六自由度机械臂装置,分析了六自由度机械臂的基本理论知识,在SolidWorks软件中建立了六自由度机械臂的模型。然后将模型导入ADAMS中,建立动力学仿真模型,通过对机械臂各部件运动的仿真分析,得出每个关节达到指定转速所需力矩... 介绍了一种六自由度机械臂装置,分析了六自由度机械臂的基本理论知识,在SolidWorks软件中建立了六自由度机械臂的模型。然后将模型导入ADAMS中,建立动力学仿真模型,通过对机械臂各部件运动的仿真分析,得出每个关节达到指定转速所需力矩,从而为各关节电机的选型提供依据。最后使用MATLAB与ADAMS进行联合仿真,在Simulink中建立控制方案,实现对机械臂各关节角的精确控制,为六自由度机械臂的发展提供设计参考及依据。 展开更多
关键词 六自由度机械臂 ADAMS 动力学仿真 pid控制
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一种柔索并联机器人的动力学建模与主动控制 被引量:9
9
作者 訾斌 段宝岩 +1 位作者 杜敬利 保宏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期96-100,共5页
柔索并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件,它结合了并联结构和柔索驱动的优点。500m口径大射电望远镜(FAST)粗调系统是通过六根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的六自由度运动,其工作特点类似并联机器人,因此也被看作... 柔索并联机器人采用柔索代替连杆作为机器人的驱动元件,它结合了并联结构和柔索驱动的优点。500m口径大射电望远镜(FAST)粗调系统是通过六根索长的协调变化使馈源舱作跟踪射电源的六自由度运动,其工作特点类似并联机器人,因此也被看作柔索并联机器人。基于FAST5m缩比实验模型,首先进行了逆运动学分析;其次,采用拉格朗日方程建立了柔索并联机器人的逆动力学模型;最后,针对结构特点模拟作用在馈源舱上的随机风荷,设计了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫PID控制器来控制馈源轨迹跟踪的风振响应。数值结果验证了该主动控制策略能够有效衰减风荷振动,从而提高了馈源轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 柔索并联机器人 动力学分析 主动控制 免疫pid控制
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二次再热机组汽温系统的串级自抗扰预测控制 被引量:9
10
作者 孙明 董泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期5415-5423,5589,共10页
为适应当前和未来新能源电力规模化接入电网,火电机组的深度调峰对过热汽温控制提出了更高要求,而常规的串级PID控制方案很难取得满意的控制品质。因此,提出一种动态矩阵控制与自抗扰控制相结合的串级自抗扰预测控制策略,为了克服控制... 为适应当前和未来新能源电力规模化接入电网,火电机组的深度调峰对过热汽温控制提出了更高要求,而常规的串级PID控制方案很难取得满意的控制品质。因此,提出一种动态矩阵控制与自抗扰控制相结合的串级自抗扰预测控制策略,为了克服控制量等不确定性扰动因素以及补偿时滞环节,副回路采用适应于快过程且能对扰动实时估计与补偿的离散型预估自抗扰控制器控制;为了增强系统的设定值跟踪能力和鲁棒性,主回路采用适应于慢过程的动态矩阵控制。以超超临界二次再热机组的汽温模型为仿真对象,各项性能指标计算结果表明,相比于其他串级控制,所提出的控制方法具有更加优良的设定值跟踪、抗扰动和鲁棒性等性能。 展开更多
关键词 超超临界二次再热机组 预估自抗扰控制 动态矩阵控制 pid控制 串级汽温系统
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基于动态矩阵控制的双有源桥变换器的动态特性研究 被引量:9
11
作者 张佳劲 王学梅 +1 位作者 张波 桑亚雷 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期27-35,共9页
动态特性是电力电子变换器在面对启动、扰动和参数突变等情况下非常重要的一种基本性能,这种性能直接决定了变换器能否胜任实际应用场景。对于双有源桥(DAB)变换器,现有的控制方法普遍存在动态响应慢,鲁棒性不强等特点。为了实现对DAB... 动态特性是电力电子变换器在面对启动、扰动和参数突变等情况下非常重要的一种基本性能,这种性能直接决定了变换器能否胜任实际应用场景。对于双有源桥(DAB)变换器,现有的控制方法普遍存在动态响应慢,鲁棒性不强等特点。为了实现对DAB变换器动态特性的有效控制,本文针对DAB的阶跃响应提出了一种基于动态矩阵控制(DMC)的模型预测控制方法。与传统的控制方法相比,DMC不仅有误差反馈校正环节,而且具有模型预测功能和滚动优化功能。因此,DMC控制具有更好的动态响应,在抑制超调、减小稳态误差等方面有着更强的控制性能。仿真和实验均验证了上述性能。 展开更多
关键词 双有源桥 动态矩阵控制 pid控制 响应速度 鲁棒性
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基于增量耦合预测控制的风电叶片打磨机械臂末端颤振抑制研究 被引量:8
12
作者 戴士杰 成俊 +1 位作者 张慧博 王小军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期235-243,共9页
针对风电叶片打磨过程中,末端执行器与叶片表面发生刚性接触而引起末端执行器切向颤振问题,提出一种基于力反馈与加速度前馈复合结构的末端执行器增量耦合预测控制方法。在末端执行器柔性驱动单元数学建模的基础上,基于增量耦合动态矩... 针对风电叶片打磨过程中,末端执行器与叶片表面发生刚性接触而引起末端执行器切向颤振问题,提出一种基于力反馈与加速度前馈复合结构的末端执行器增量耦合预测控制方法。在末端执行器柔性驱动单元数学建模的基础上,基于增量耦合动态矩阵预测控制算法对复合PID控制策略进行改进,将不可控但可预知输入加速度作为磨削轴向力预测序列的一部分。同时,在有限时域内采用二次型性能指标最小化的方式对控制目标进行滚动优化,以确保末端执行器与风电叶片表面柔顺接触。仿真及实验结果表明,此方法可以快速地实现末端执行器的切向颤振抑制,并能最大限度地减小因控制时滞、环境时变、模型失配等带来的误差。 展开更多
关键词 颤振抑制 增量耦合 动态矩阵 预测控制 复合pid控制
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压电式微位移机构动态特性研究 被引量:8
13
作者 孙宝玉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第6期653-655,共3页
压电陶瓷驱动器在较高电场的作用下将产生严重的非线性,从而影响其定位精度。压电陶瓷驱动器的非线性不仅与材料的非线性、蠕变、滞后等因素有关,还与器件的动态响应特性有关。动态响应的迟滞非线性是影响压电式微位移驱动器控制性能的... 压电陶瓷驱动器在较高电场的作用下将产生严重的非线性,从而影响其定位精度。压电陶瓷驱动器的非线性不仅与材料的非线性、蠕变、滞后等因素有关,还与器件的动态响应特性有关。动态响应的迟滞非线性是影响压电式微位移驱动器控制性能的一个关键因素,直接关系到控制精度的提高。该文采用前馈控制同数字比例、积分和微分环节(PID)控制相结合的复合控制算法对一维压电式微位移机构的控制过程进行校正补偿,建立了动态特性的闭环校正控制系统。实测结果表明,机构的动态响应时间显著缩短,实现了机构的快速响应。 展开更多
关键词 压电陶瓷驱动器 微位移机构 动态特性 数字pid控制 非线性
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一种新型微操作平台的精确运动控制 被引量:8
14
作者 胡俊峰 郝亚洲 +1 位作者 徐贵阳 姚钱 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期216-221,共6页
设计一种具有2级放大的高精度微操作平台,建立压电陶瓷驱动的平台动态模型,采用PID控制策略综合平衡其性能。采用杠杆原理设计的2级放大机构,将平台设计为对称结构,提高了其运动精度。采用有限元法和振型截断法建立平台的传递函数,它可... 设计一种具有2级放大的高精度微操作平台,建立压电陶瓷驱动的平台动态模型,采用PID控制策略综合平衡其性能。采用杠杆原理设计的2级放大机构,将平台设计为对称结构,提高了其运动精度。采用有限元法和振型截断法建立平台的传递函数,它可等效为一质量-阻尼-弹簧系统。将压电陶瓷驱动器的电气特性等效为RC电路,力学特性等效为具有一定柔度的器件,建立整个系统的开环传递函数和闭环传递函数。以综合平衡系统的动态性能和稳定性为目的设计PID控制器。结果表明,在PID控制器作用下,系统的相位裕度和幅值裕度均增大,提高了系统的稳态性能,但剪切频率减小,降低了系统的快速响应性。同时,系统的调节时间和超调量减小,提高了系统的平稳性。驱动器时间常数对微操作平台动态性能有较大的影响,时间常数选择于0.2 ms附近可以得到较小的调节时间和合适的超调量。 展开更多
关键词 微操作平台 柔顺机构 动态性能 pid控制 压电驱动器
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基于多体力学的车辆动力学控制系统仿真及优化 被引量:5
15
作者 张云清 高斯 +2 位作者 李凌阳 覃刚 陈立平 《动力学与控制学报》 2007年第1期68-74,共7页
利用多体分析软件ADAMS建立了多自由度汽车整车多体动力学仿真模型,并进一步简化为15自由度非线性模型,结合2自由度线性模型建立PID控制策略,进行了冰面单周正弦工况下的汽车操纵稳定性仿真试验研究,采用自适应模拟退火算法与非线性序... 利用多体分析软件ADAMS建立了多自由度汽车整车多体动力学仿真模型,并进一步简化为15自由度非线性模型,结合2自由度线性模型建立PID控制策略,进行了冰面单周正弦工况下的汽车操纵稳定性仿真试验研究,采用自适应模拟退火算法与非线性序列二次规划法相结合的组合优化方法对控制系统的控制参数进行了分析和优化.结果表明,该控制方法能够大幅度提高车辆的操纵稳定性和安全性,能够适应复杂的路面和行驶工况,取得了良好的效果. 展开更多
关键词 车辆稳定性控制 多体系统动力学 联合仿真 pid控制 优化
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动态气体校准仪的研究和应用 被引量:7
16
作者 陈向辉 刘教民 《天津理工学院学报》 2002年第1期54-56,共3页
介绍了计算机控制动态气体校准仪的工作原理及实现过程 ,采用V/F板作为计算机和气体供给系统的接口 ,并通过C语言编程 ,较为友好的界面 。
关键词 气体校准仪 V/F板 质量流量控制器 pid控制 污染气体监测 计算机控制 气体供给系统
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四旋翼飞行器姿态与位置的DIC-PID控制 被引量:7
17
作者 陈晓磊 颜俊 《电光与控制》 北大核心 2017年第12期67-70,74,共5页
针对四旋翼飞行器姿态与位置的解耦控制,提出了一种动态逆控制与PID结合的混合控制策略。首先,将四旋翼当作单刚体,通过牛顿-欧拉方程获得其非线性动力学模型。其次,用动态逆控制设计内回路控制器,用PID控制设计外回路控制器,实现姿态... 针对四旋翼飞行器姿态与位置的解耦控制,提出了一种动态逆控制与PID结合的混合控制策略。首先,将四旋翼当作单刚体,通过牛顿-欧拉方程获得其非线性动力学模型。其次,用动态逆控制设计内回路控制器,用PID控制设计外回路控制器,实现姿态与位置通道的解耦控制。最后,在仿真环境下,通过阶跃响应和跟踪上升螺旋线检验了所提控制算法的稳定性与有效性。同时,将控制算法写入飞行控制器,通过飞行实验验证了所提控制算法的实用性。结果表明,所提控制算法对外界扰动与未建模动态有较好的抑制能力,能够满足四旋翼飞行器姿态控制与位置控制的需求。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 动态逆控制 pid控制 姿态控制 位置控制
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DMC-PID串级控制在拖轮动力定位系统中的应用 被引量:6
18
作者 杨奕飞 吴艳艳 谈敏佳 《机械制造与自动化》 2018年第5期141-144,共4页
以多功能拖轮为控制对象,提出了将动态矩阵控制(DMC)和PID控制相结合的控制方法,设计了DMC-PID串级控制器,用MATLAB对其控制效果进行仿真验证,将其结果与多功能拖轮在传统PID控制下的仿真结果进行对比分析。结果表明,与传统PID控制相比... 以多功能拖轮为控制对象,提出了将动态矩阵控制(DMC)和PID控制相结合的控制方法,设计了DMC-PID串级控制器,用MATLAB对其控制效果进行仿真验证,将其结果与多功能拖轮在传统PID控制下的仿真结果进行对比分析。结果表明,与传统PID控制相比,拖轮在DMC-PID串级控制下拥有更好的控制效果,在一定程度上提高了控制系统的快速性和鲁棒性,且拥有更好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 船舶 动力定位 DMC-pid控制 DMC控制 pid控制
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DMC-PID复合控制研究 被引量:4
19
作者 姜波 梁岚珍 《新疆工学院学报》 1998年第1期11-14,共4页
本文探讨了预测算法之一的动态矩阵控制(DMC)在实际应用中的一些问题.并提出了相应的解决办法.理论分析和实验结果表明,采用DMC-PID复合控制对于提高系统的各项动态性能指标具有良好的效果.
关键词 动态矩阵控制 pid调节 复合控制
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动态矩阵控制算法在蓄热式加热炉中的应用仿真 被引量:6
20
作者 马翠红 王俊琦 孟凡伟 《现代电子技术》 北大核心 2018年第19期104-107,共4页
针对传统PID控制算法不能满足纯滞后、大惯性的蓄热式加热炉温度控制系统工艺需求的问题,提出基于动态矩阵控制的炉温控制算法。首先介绍动态矩阵控制的原理,然后将其运用在蓄热式加热炉的温度控制系统中,通过Matlab软件对炉膛温度模型... 针对传统PID控制算法不能满足纯滞后、大惯性的蓄热式加热炉温度控制系统工艺需求的问题,提出基于动态矩阵控制的炉温控制算法。首先介绍动态矩阵控制的原理,然后将其运用在蓄热式加热炉的温度控制系统中,通过Matlab软件对炉膛温度模型进行仿真,最后将本算法与传统PID控制算法进行比较分析。仿真结果表明,应用动态矩阵控制算法对蓄热式加热炉温度进行控制时效果更佳,动态性能更优,是一种拥有广泛应用前景的控制算法。 展开更多
关键词 动态矩阵控制 pid控制 控制算法 蓄热式加热炉 温度控制系统 模型仿真
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