魯棒PID的電液位置伺服控制器的設(shè)計(jì)研究

以電液伺服閥控制的液壓缸為執(zhí)行機(jī)構(gòu),闡述了以microchip公司的單片機(jī)為主控單元的液壓銑面位置控制器的設(shè)計(jì),系統(tǒng)硬件由dispic30f6012的16位單片機(jī)擴(kuò)展而成,軟件在以往數(shù)字pid算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了參數(shù)模糊可調(diào)化改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)研究表明,整個(gè)系統(tǒng)較使用傳統(tǒng)pid控制時(shí)工作更加穩(wěn)定,有效地抑制了隨機(jī)干擾以及液壓伺服系統(tǒng)的滯環(huán)等問題,對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象負(fù)載變化具有較強(qiáng)的魯棒性。

光電經(jīng)緯儀是現(xiàn)代靶場(chǎng)中用來測(cè)量空中飛行目標(biāo)參數(shù)的一種復(fù)雜貴重的精密測(cè)角儀器,其中伺服系統(tǒng)是經(jīng)緯儀的重要組成部分;目前的經(jīng)緯儀跟蹤架伺服控制器通常是由pc104系統(tǒng)完成通訊、檢測(cè)等功能,然而隨著要求光電跟蹤架功能的不斷增加和檢測(cè)精度的不斷提高,因此這里從實(shí)用出發(fā),設(shè)計(jì)了基于tms320lf2407dsp的伺服控制器;由于tms320lf2407的特點(diǎn),該控制器與pc104系統(tǒng)相比減小了體積,增加了可靠性,提高了運(yùn)算速度和能力,并且該控制器應(yīng)用在所內(nèi)某型號(hào)經(jīng)緯儀上效果很好,值得在相關(guān)的研究所中推廣。

以tms320f28335芯片為伺服控制器核心,設(shè)計(jì)了一種高精度的伺服控制器。闡述了光電跟蹤伺服系統(tǒng)的硬件組成及其工作原理,著重介紹了伺服控制器的硬件設(shè)計(jì),并給出控制電路的原理圖。討論分析系統(tǒng)的跟蹤控制難點(diǎn),并給出軟件解決方法。實(shí)踐表明：系統(tǒng)具備穩(wěn)定性好、精度高、快速響應(yīng)性好和易調(diào)試等特點(diǎn),達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),具有實(shí)用價(jià)值。

本文提出一種基于pid的電液位置伺服系統(tǒng),介紹了電液位置伺服系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)及工作原理,介紹了硬件配置中各個(gè)模塊的連接方式和作用。

針對(duì)復(fù)雜的多變量化工過程控制,通過對(duì)有效傳遞函數(shù)方法的改進(jìn),得到了一種魯棒性較高的多變量分散pid控制器設(shè)計(jì)方法metf(改進(jìn)的有效傳遞函數(shù)法)。在有效傳遞函數(shù)方法的基礎(chǔ)上,首先導(dǎo)出了多變量foptd(一階加純滯后)和soptd(二階加純滯后)對(duì)象的傳遞函數(shù)到狀態(tài)空間表達(dá)式的一種轉(zhuǎn)換通式;再由多變量pid控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性,推導(dǎo)出整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)狀態(tài)空間表達(dá)式,便于求取各種綜合性能指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上對(duì)pid整定公式中的幅值裕度進(jìn)行多目標(biāo)nlj尋優(yōu);最后利用完整性判據(jù)鑒定參數(shù)整定結(jié)果。仿真實(shí)例證實(shí)了改進(jìn)方法的有效性,魯棒性和通用性。

針對(duì)具有ac伺服電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的無閥電液位置伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種能夠利用模糊規(guī)則動(dòng)態(tài)的修正控制器參數(shù)的自適應(yīng)模糊pid控制器,該控制器是基于常規(guī)pid控制器參數(shù)和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)之間的關(guān)系,建立了模糊規(guī)則表來更新控制器的參數(shù)。仿真結(jié)果表明了所設(shè)計(jì)的自適應(yīng)模糊pid控制器與常規(guī)pid控制器相比,能夠獲得更好的動(dòng)態(tài)特性和對(duì)于外部干擾更好的魯棒性。

以某型地空導(dǎo)彈為背景,采用視覺伺服技術(shù),設(shè)計(jì)了光電跟蹤系統(tǒng)的伺服控制器;系統(tǒng)采用半閉環(huán)結(jié)構(gòu)。通過控制對(duì)象的分析選擇了永磁式直流電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),并建立數(shù)學(xué)模型;設(shè)計(jì)了電流環(huán)反饋,保證系統(tǒng)的快速響應(yīng),并可對(duì)電機(jī)進(jìn)行過流保護(hù);位置環(huán)采用串聯(lián)超前校正和pa放大器;通過bode圖分析,本系統(tǒng)符合要求;仿真分析結(jié)果表明,本系統(tǒng)具有響應(yīng)快、超調(diào)小等特點(diǎn),并能夠快速平穩(wěn)的跟蹤低頻運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)。

分析了液位水平系統(tǒng)具有非線性、上升時(shí)間長(zhǎng)、滯后現(xiàn)象的特點(diǎn)，討論了常規(guī)ｐｉｄ控制器在控制中的局限性。在常規(guī)ｐｉｄ控制器的基礎(chǔ)上，引入了模糊邏輯，設(shè)計(jì)出了一種模糊ｐｉｄ控制器，對(duì)ｐｉｄ三個(gè)參數(shù)進(jìn)行了在線整定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種模糊ｐｉｄ控制器具有比常規(guī)ｐｉｄ控制器更優(yōu)良的特性。

提出了一個(gè)魯棒部分分散控制器的獨(dú)立設(shè)計(jì)方法。該方法是將部分分散控制系統(tǒng)擴(kuò)展為非方分散結(jié)構(gòu),再通過求取對(duì)象的廣義逆矩陣來設(shè)計(jì)內(nèi)?？刂破?此法打破了內(nèi)?？刂破髦荒軐?duì)方系統(tǒng)進(jìn)行控制的局限性),最后通過選擇特殊形式的濾波器保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過仿真證明,用該方法設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具有較好的可控性和強(qiáng)魯棒性。

設(shè)計(jì)了一種由反饋控制器和前饋控制器組成的適用于電液比例閥控缸液壓位置伺服系統(tǒng)的控制器,前饋控制器根據(jù)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的傳遞函數(shù)來設(shè)計(jì),反饋控制采用了一種新型的模糊-pid控制器。試驗(yàn)結(jié)果顯示,采用該控制器的電液比例閥控缸系統(tǒng)獲得了較高的位移跟隨精度,從而證明了本文所設(shè)計(jì)的控制器是有效的。

利用可重復(fù)執(zhí)行的交互式matlab軟件,給出了魯棒pid壓力控制器的設(shè)計(jì)方法。研究結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器的調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤05s,當(dāng)輸入為階躍信號(hào)時(shí),系統(tǒng)能達(dá)到itae最優(yōu)。仿真結(jié)果表明,通過串聯(lián)一個(gè)增益放大器,當(dāng)c0在01～10范圍內(nèi)變化時(shí),所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器具有很強(qiáng)的魯棒性。

利用可重復(fù)執(zhí)行的交互式matlab軟件,給出了魯棒pid壓力控制器的設(shè)計(jì)方法。研究結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器的調(diào)節(jié)時(shí)間t_s≤0.5s,當(dāng)輸入為階躍信號(hào)時(shí),系統(tǒng)能達(dá)到itae最優(yōu)。仿真結(jié)果表明,通過串聯(lián)一個(gè)增益放大器,當(dāng)c_0在0.1～10范圍內(nèi)變化時(shí),所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器具有很強(qiáng)的魯棒性。

闡述了液位控制器的設(shè)計(jì),并從實(shí)用性和可靠性角度出發(fā),設(shè)計(jì)了能實(shí)現(xiàn)液位自動(dòng)控制的裝置.該設(shè)計(jì)具有抗干擾性強(qiáng),適用范圍廣,液位探測(cè)準(zhǔn)確可靠,工作性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn).并且由于無電流直接接觸液體,傳感器使用壽命長(zhǎng),安全性能好.

利用可重復(fù)執(zhí)行的交互式matlab軟件,給出了魯棒pid壓力控制器的設(shè)計(jì)方法.研究結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器的調(diào)節(jié)時(shí)間ts≤0.5s,當(dāng)輸入為階躍信號(hào)時(shí),系統(tǒng)能達(dá)到itae最優(yōu).仿真結(jié)果表明,通過串聯(lián)一個(gè)增益放大器,當(dāng)c0在0.1～10范圍內(nèi)變化時(shí),所設(shè)計(jì)的pid壓力控制器具有很強(qiáng)的魯棒性.

bgrimm系列浮選機(jī)在我國(guó)各個(gè)選礦廠得到了廣泛的應(yīng)用,其液位控制系統(tǒng)是控制浮選工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一。新型浮選液位控制器專門針對(duì)bgrimm浮選機(jī)的液位自動(dòng)控制而設(shè)計(jì),采用了新式的嵌入式處理器及uc/os-ⅱ實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng),并針對(duì)浮選流程特殊的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,特別研發(fā)出的一款新型專用嵌入式智能儀器。在控制算法的設(shè)計(jì)上,得出了一套較有代表性的參數(shù)整定的方法。另外,本系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用情況,采用新式的激光傳感器,使得控制精度和控制效果得到了顯著的提高。

模糊控制用模糊數(shù)學(xué)的知識(shí)模仿人腦的思維方式,對(duì)模糊現(xiàn)象進(jìn)行識(shí)別和判決,給出精確的控制量。對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。本文主要從輸入量的選取及其模糊化、模糊控制算法的設(shè)計(jì)和輸出量的解模糊化三個(gè)方面介紹了液位模糊控制器的設(shè)計(jì)。

為保證真空開關(guān)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)期穩(wěn)定性,針對(duì)同步真空開關(guān)性能受開關(guān)動(dòng)作時(shí)間分散性的影響,采用了位置伺服控制使真空開關(guān)動(dòng)觸頭實(shí)現(xiàn)預(yù)定的最佳參考軌跡運(yùn)動(dòng)。在分析控制電壓、環(huán)境溫度、閑置時(shí)間等因素對(duì)永磁機(jī)構(gòu)真空開關(guān)運(yùn)動(dòng)及操作時(shí)間影響的基礎(chǔ)上,給出了同步真空開關(guān)位置伺服控制原理;設(shè)計(jì)了基于模糊控制和脈沖寬度調(diào)制(pwm)技術(shù)的同步真空開關(guān)位置伺服控制器,并對(duì)35kv同步真空開關(guān)進(jìn)行了伺服控制性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,真空開關(guān)動(dòng)觸頭能很好地跟蹤參考軌跡運(yùn)動(dòng),開關(guān)合分閘時(shí)間分散性在±0.2ms范圍內(nèi),滿足iec62271-302標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開關(guān)操作時(shí)間一致性的要求。

課程設(shè)計(jì)名稱：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目：液位控制器的電路模擬設(shè)計(jì) 學(xué)期：2011-2012學(xué)年第2學(xué)期 專業(yè)：自動(dòng)化 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 6 評(píng) 定 標(biāo) 準(zhǔn) 評(píng)定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 評(píng)定 合格不合格 單元電路及 整體設(shè)計(jì)方案 合理性 正確性 創(chuàng)新性 仿真或?qū)嵺` 是否進(jìn)行仿真 或?qū)嵺` 技術(shù)指標(biāo)或性能 符合設(shè)計(jì)要求 有完成結(jié)果 設(shè)計(jì)報(bào)告 格式正確 內(nèi)容充實(shí) 語言流暢 標(biāo)準(zhǔn)說明：以上三大項(xiàng)指標(biāo)中，每大項(xiàng)中有兩小 項(xiàng)或三小項(xiàng)合格，視為總成績(jī)合格。 總成績(jī) 日期年月日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)題目 液位控制器的電路模擬設(shè)計(jì) 7 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 1.檢測(cè)顯示液位功能。 2.控制通道輸出為雙向晶閘管或繼電器，一組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)為市電（220v10a） 3.實(shí)現(xiàn)與給定液位比較控制功能。 三、設(shè)計(jì)計(jì)劃 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)共

本文提出了一種具有相互影響的液位過程自整定pid控制器的設(shè)計(jì)方法,采用了積分階躍響應(yīng)法。積分階躍響應(yīng)(isr)是一種模擬動(dòng)態(tài)過程的方法,該方法簡(jiǎn)單、方便、效率高,因此用該方法設(shè)計(jì)自整定pid控制器時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì)。本設(shè)計(jì)方案中采用根軌跡法設(shè)計(jì)pid控制器,并使用matlab對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模和測(cè)試。通過對(duì)具有相互影響的液位控制過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),較好的證明了所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

新型液位自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

時(shí)間乘以誤差絕對(duì)值積分（itae）的性能指標(biāo)是一種具有很好工程實(shí)用性和選擇性的控制系統(tǒng)性能指標(biāo)。文章針對(duì)純滯后液位控制對(duì)象，提出了一種基于itae自整定模糊控制器的設(shè)計(jì)，并與傳統(tǒng)的pid控制器相比較。結(jié)果表明：該控制器與傳統(tǒng)pid控制器相比，提高了控制系統(tǒng)的自整定能力和魯棒性，改善了系統(tǒng)的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能。

1引言智能儀器與傳統(tǒng)儀器的一個(gè)明顯區(qū)別表現(xiàn)在對(duì)儀器的操作管理上,而監(jiān)控程序是用來管理正常工作的程序。監(jiān)控程序的好壞直接影響著儀器的功能和使用性。對(duì)于功能復(fù)雜的智能儀器,一般采用一鍵多義。用直接分析法設(shè)計(jì)一鍵多義的監(jiān)控程序,其命令的識(shí)別與處理子