模糊PID的電液位置伺服控制器設計

針對電液位置伺服系統(tǒng)存在的參數不確定性的特性,提出了一種利用靈敏度函數來確定魯棒pid控制器參數的整定方法。這種方法通過對系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數奈奎斯特曲線與臨界穩(wěn)定點(-1,j0)點之間距離最大化,來確定各個pid參數。與基于幅值與相角裕度確定的pid控制器進行比較,仿真結果顯示,使用靈敏度函數整定出的魯棒pid控制器,在輸入階躍響應時,控制系統(tǒng)有良好的動態(tài)響應性能和魯棒穩(wěn)定性能。

針對具有ac伺服電機動態(tài)特性的無閥電液位置伺服系統(tǒng)設計了一種能夠利用模糊規(guī)則動態(tài)的修正控制器參數的自適應模糊pid控制器,該控制器是基于常規(guī)pid控制器參數和動態(tài)性能指標之間的關系,建立了模糊規(guī)則表來更新控制器的參數。仿真結果表明了所設計的自適應模糊pid控制器與常規(guī)pid控制器相比,能夠獲得更好的動態(tài)特性和對于外部干擾更好的魯棒性。

分析了液位水平系統(tǒng)具有非線性、上升時間長、滯后現(xiàn)象的特點，討論了常規(guī)ｐｉｄ控制器在控制中的局限性。在常規(guī)ｐｉｄ控制器的基礎上，引入了模糊邏輯，設計出了一種模糊ｐｉｄ控制器，對ｐｉｄ三個參數進行了在線整定。實驗結果表明這種模糊ｐｉｄ控制器具有比常規(guī)ｐｉｄ控制器更優(yōu)良的特性。

為保證真空開關動作時間長期穩(wěn)定性,針對同步真空開關性能受開關動作時間分散性的影響,采用了位置伺服控制使真空開關動觸頭實現(xiàn)預定的最佳參考軌跡運動。在分析控制電壓、環(huán)境溫度、閑置時間等因素對永磁機構真空開關運動及操作時間影響的基礎上,給出了同步真空開關位置伺服控制原理;設計了基于模糊控制和脈沖寬度調制(pwm)技術的同步真空開關位置伺服控制器,并對35kv同步真空開關進行了伺服控制性能測試。測試結果表明,真空開關動觸頭能很好地跟蹤參考軌跡運動,開關合分閘時間分散性在±0.2ms范圍內,滿足iec62271-302標準對開關操作時間一致性的要求。

以某型地空導彈為背景,采用視覺伺服技術,設計了光電跟蹤系統(tǒng)的伺服控制器;系統(tǒng)采用半閉環(huán)結構。通過控制對象的分析選擇了永磁式直流電機作為執(zhí)行機構,并建立數學模型;設計了電流環(huán)反饋,保證系統(tǒng)的快速響應,并可對電機進行過流保護;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;仿真分析結果表明,本系統(tǒng)具有響應快、超調小等特點,并能夠快速平穩(wěn)的跟蹤低頻運動的目標。

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

模糊控制用模糊數學的知識模仿人腦的思維方式,對模糊現(xiàn)象進行識別和判決,給出精確的控制量。對被控對象進行控制。本文主要從輸入量的選取及其模糊化、模糊控制算法的設計和輸出量的解模糊化三個方面介紹了液位模糊控制器的設計。

以tms320f28335芯片為伺服控制器核心,設計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計,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,并給出軟件解決方法。實踐表明：系統(tǒng)具備穩(wěn)定性好、精度高、快速響應性好和易調試等特點,達到了預期目標,具有實用價值。

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)的機構及工作原理,介紹了硬件配置中各個模塊的連接方式和作用。

電液比例位置系統(tǒng)是一種典型的非線性時變系統(tǒng),其參數具有非線性特性,常用的線性化模型基礎上的經典控制器,難以取得滿意的控制效果。筆者將模糊控制器應用于電液比例位置系統(tǒng),并采用fpga芯片,通過vhdl語言設計實現(xiàn)了一個二輸入一輸出模糊控制器。實驗結果表明,控制器推理結果正確,能夠穩(wěn)定、可靠地工作。

針對傳統(tǒng)pid水箱液位控制效果不佳的問題,提出了基于opc技術的模糊免疫pid控制方案。在ecs-700信息網絡中添加上位機和工程師站,上位機作為opc客戶端,主要負責模糊免疫pid算法在matlab中的實現(xiàn);工程師站作為opc服務器,主要負責數據采集和處理。實際應用表明,該方法調節(jié)時間短、超調量小、波動小,可以有效應用于水箱液位控制系統(tǒng)中。

液位控制由于其應用極其普遍,種類繁多,其中不乏一些大型的復雜系統(tǒng),譬如在石油化工等工業(yè)生產中。它主要有以下幾個特點:1.時滯性很大。在大型、復雜的液位控制系統(tǒng)中,當改變進出容器的液體流量來控制液位時,控制效果在較長的時間后才能得到體現(xiàn),這會使得最后的穩(wěn)態(tài)誤差較大,液位在期望值附近波動。2.時變性。液位控制一般是通過控制液體流入量的大小來控制液位的,流出量是根據后續(xù)工藝生產的需求而調節(jié),這種需求的數量和速度是在不斷變化的。3.非線性。容器內液體流出量不僅隨后續(xù)工藝生產需求變化,即使在控制閥門保持不變的情況下,實際的流出量也隨著液位高度的變化而發(fā)生一種非線性的變化。這幾個特點,都嚴重影響pid控制的效果,當實際生產對控制有較高的性能指標要求時,就需要將智能控制方法引入到液位控制系統(tǒng)中來。

本文以鋼水液位控制系統(tǒng)為例提出了一種模糊控制方案。介紹了模糊控制器的設計過程并且利用matlab軟件進行了仿真。仿真研究表明與傳統(tǒng)的鋼水液位控制方式相比,模糊控制器可以有效控制生產過程中的變化和干擾。

時間乘以誤差絕對值積分（itae）的性能指標是一種具有很好工程實用性和選擇性的控制系統(tǒng)性能指標。文章針對純滯后液位控制對象，提出了一種基于itae自整定模糊控制器的設計，并與傳統(tǒng)的pid控制器相比較。結果表明：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)性能和動態(tài)性能。

針對工業(yè)鍋爐自動控制系統(tǒng)中的水箱系統(tǒng)液位控制問題,提出基于模糊控制器的基礎上,設計實現(xiàn)一種雙模糊控制器。根據輸出信號的誤差大小分別利用兩個模糊控制器進行控制,控制結果傳遞給調節(jié)器,以實現(xiàn)水箱水位不變。從仿真結果來看,雙模糊控制器有效地減小了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差,響應時間、超調量、穩(wěn)定時間等性能優(yōu)于傳統(tǒng)的pid控制。

船舶航向控制器的設計一直是各國學者的研究重點,隨著技術的進步,對船舶航向控器設計的要求越來越高,加之水面狀況越來越復雜,傳統(tǒng)的pid控制很難達到滿意的效果?；谀：赃m應pid控制在改進傳統(tǒng)pid控制的基礎上,采用一種動態(tài)調節(jié)的方式,與常規(guī)的pid控制器相比,不但控制效果得到了很好的改善,而且還具有更好的抗干擾能力。

介紹了一款基于單片機控制的全自動鍋爐壓力控制器的設計。該系統(tǒng)能根據鍋爐現(xiàn)場檢測的各個狀態(tài)實時精確地自動控制,如實現(xiàn)溫度、壓力、水位等的監(jiān)控,數碼管顯示,報警,系統(tǒng)參數設置等功能。該系統(tǒng)還采用模糊pid方法進行溫度控制,能克服普通的單片機pid溫度控制系統(tǒng)的一些不足之處,達到較為理想的控制效果。

以200mw鍋爐水位控制系統(tǒng)為例設計了模糊pid控制器并借助matlab模糊控制工具箱和simulink仿真工具進行了仿真實驗,結果表明,該控制器具備了模糊控制器良好的動態(tài)性能,能夠有效克服模糊控制器帶來的靜態(tài)性能較差的缺點.做為鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的一種有效的控制方法,該模糊控制器具有結構簡單、參數調整方便、快捷的特點.

為了達到共軌燃油壓力的動態(tài)調節(jié),突破傳統(tǒng)pid控制的局限性,提出一種精確控制共軌燃油壓力的模糊pid控制器的設計方法.分析系統(tǒng)輸出響應曲線,得到參數的自整定要求.由單片機計算結果確定了輸入輸出語言變量的論域.給出模糊控制器的調節(jié)規(guī)則和參數的模糊控制表.提出了該控制器的單片機實現(xiàn)方法.經試驗驗證,該控制器效果良好.

溫室溫度系統(tǒng)具有大時滯性、大慣性等特點,傳統(tǒng)的控制方法效果不甚理想。為此,提出了一種模糊pid控制方法,可根據溫度偏差和溫度偏差變化率實時調整pid參數。通過matlab仿真表明,該控制方法可以使溫室溫度控制系統(tǒng)動態(tài)響應快、魯棒性強、穩(wěn)態(tài)精度高、超調量小、抗擾動能力強,具有良好的控制效果。

時間乘以誤差絕對值積分(itae)的性能指標是一種具有很好工程實用性和選擇性的控制系統(tǒng)性能指標。文章針對純滯后液位控制對象,提出了一種基于itae自整定模糊控制器的設計,并與傳統(tǒng)的pid控制器相比較。結果表明: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)性能和動態(tài)性能。

熱電制冷器的模糊pid恒溫控制器的研制——本文介紹了一種利用arm、改進的buck變換器和數字溫度傳感器ds18b20，采用模糊pid控制算法構成的恒溫控制器。