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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
葛笑寒 杜琛鑫
针对工业现场复杂的时变系统存在的经典PID控制调节复杂、效应滞后、超调量大、稳定性差等问题，将模糊控制与内模PID控制相结合，并对滤波参数进行优化调整以适应复杂工业系统。首先，在完成模型辨识后，将内模控制等效为PID反馈控制，采用麦克劳林展开，并加入一阶时滞模型，形成等效反馈控制器的传递函数；其次，利用模糊控制策略，设计模糊内模PID控制器，利用偏差和偏差变化率实时调整内模PID的滤波参数λ；最后，分别利用MATLAB软件和功率控制装置进行仿真和测试。实验结果表明，模糊内模PID控制具有更快的响应速度和更小的超调。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
梁春英 吕鹏 纪建伟 王熙
针对变量施肥系统因土壤平整度、机车行进速度等因素变化,导致施肥轮转速不稳定,影响施肥效果的问题,在传统PID控制器的基础上,设计了电控机械无级变速机构(CVT)变量施肥系统模糊自整定PID控制器。采用MATLAB/Simulink仿真,对比传统PID和模糊自整定PID系统的阶跃信号响应和脉冲干扰信号响应,结果表明:模糊自整定PID控制器在响应速度、超调量及抑制干扰能力等方面均优于传统PID,并通过试验进一步验证控制效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
汪洋 王琪
以固体继电器控制的中频感应加热炉作为研究对象,根据中频炉控制电压-温度传递函数设计了基于模糊免疫的PID控制器。仿真时,加入了常规PID和神经网络PID作为对比。研究结果表明,该系统具有温度控制响应速度快、精确度高、鲁棒性强等特点。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张富贵 吕小莲 杨华兵 杜李海 刘铮 唐鹏 吕小荣
在自行开发的山地拖拉机调平机构上加装了自动调平控制系统。系统以可编程逻辑控制器(PLC)为主控核心，以倾角传感器为车身平台倾角检测机构，以模糊PID为调平控制算法，通过监测倾角传感器检测的角度值来实时调整伺服电机的转动与伺服电缸的伸缩，以实现车体平台的自动调平。静态试验结果表明，拖拉机车体平台在倾斜15°的情况下，车体平台横向和纵向单独完成调平分别用时1.851 s和1.882 s，同时调平在3.319 s内完成。动态试验结果表明，拖拉机在行驶速度1.73 km/h、最大坡度15°时，完成车体平台横向和纵向调平分别用时6.253 s和6.853 s；调平时最大超调角分别为9.053 3°和8.687 2°，调平后车体平台角度偏差最终可控在0.5°。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张富贵 吕小莲 杨华兵 杜李海 刘铮 唐鹏 吕小荣
在自行开发的山地拖拉机调平机构上加装了自动调平控制系统。系统以可编程逻辑控制器(PLC)为主控核心，以倾角传感器为车身平台倾角检测机构，以模糊PID为调平控制算法，通过监测倾角传感器检测的角度值来实时调整伺服电机的转动与伺服电缸的伸缩，以实现车体平台的自动调平。静态试验结果表明，拖拉机车体平台在倾斜15°的情况下，车体平台横向和纵向单独完成调平分别用时1.851 s和1.882 s，同时调平在3.319 s内完成。动态试验结果表明，拖拉机在行驶速度1.73 km/h、最大坡度15°时，完成车体平台横向和纵向调平分别用时6.253 s和6.853 s；调平时最大超调角分别为9.053 3°和8.687 2°，调平后车体平台角度偏差最终可控在0.5°。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋建波 苗爱敏 李鹏 梁竹关 邹勋 檀磊
设计了一个基于西门子S7-300PLC控制系统和双容水箱实验装置的混合实验平台,其涵盖了控制策略的仿真以及对实际对象的控制。该平台利用以太网和OPC通信,实现了控制器、被控对象及监测系统之间的数据互联传输,并以模糊Smith时滞补偿控制策略的应用验证为例,使得虚拟仿真和实际验证有机地融合在一起并能够灵活、快速地转换,提高了双容液位系统控制策略设计的可移植性,解决了系统设计和工程应用之间的脱节问题。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
贺超英 蒋峰
研究了异步电机交流调压软起动电路恒流起动的控制算法,提出了以电流截止角为内环和以电流为外环的双环控制结构,设计了一种三维模糊PID电流控制器,仿真实验结果表明该控制方法能保证电机具有很好的起动特性,优于传统的PID单环控制.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
胡改玲 桂亮 权双璐 郭婷 王永泉 王军平
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。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
王慧男 张建刚 王芳
研究了相关白噪声激励下含时滞分数阶PID控制器广义DVP系统的稳定性和随机分岔问题.根据均方最小误差原理得到时滞分数阶PID控制器的近似表达式，从而将系统转化为等价的整数阶系统.依据奇异边界理论和动态系统不变测度的Lyapunov指数分析了系统的稳定性及随机D-分岔行为. 利用随机平均法求得系统幅值的稳态概率密度函数，并分析含时滞分数阶PID控制器分数阶积分 数、分数阶微分数、时滞以及噪声相关系数对系统发生随机P-分岔的影响， 结合Matlab发现改变其分数阶积分数、分数阶微分数和时滞均会导致系统发生随机P-分岔， 而噪声相关系数则不会导致系统发生随机P-分岔.
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
王永帅 陈增强 孙明玮 孙青林
针对一阶惯性大时滞对象,研究了Smith预估器结合降阶线性自抗扰控制(reduced-order linear active disturbance rejection control,RLADRC)的稳定性和鲁棒性问题.根据劳斯判据得到了使系统稳定的参数选择可行域,并通过数值仿真进行验证;然后基于频域响应分析了稳定可行域内系统的相角裕度范围;最后比较了降阶自抗扰预估控制与单独降阶自抗扰控制对被控对象参数摄动的鲁棒性,并基于蒙特卡罗实验证明了降阶自抗扰预估控制的动态性能更好、鲁棒性更强.这些结论可用于Smith预估器和降阶自抗扰预估控制器参数的设计.
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李腾辉 周德强 何冯光 邓干然 崔振德 王翔 陈自宏
针对甘蔗收获机切割器无法自动控制入土深度，从而影响收获质量的问题，设计一套甘蔗收获机切割器入土深度自动控制系统。该系统主要包含角度式仿形机构、入土深度检测系统以及液压系统和控制系统。利用基于遗传算法优化的模糊PID控制算法进行入土深度的实时调节，通过Simulink阶跃响应以及带随机干扰的阶跃响应仿真，结果显示：基于遗传算法优化的模糊PID控制算法超调量为4.9%、调节时间为1.535 s，与PID控制算法以及模糊PID控制算法相比均有所改善。室内试验结果表明，基于遗传算法优化的模糊PID控制算法误差在（-0.5,0.5），误差最小，有效实现了切割器入土深度自动控制。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
梅士坤 鲁植雄 徐浩 钟文军 刁秀永 周晶
[目的]拖拉机在田间转向过程状态多变且环境恶劣,对转向系统控制精度和算法适应能力要求较高,故研究设计变论域两级模糊PID控制方法在拖拉机电液转向系统上的应用。[方法]在分析了电液转向系统的结构原理的基础上,建立了其主要组成部分数学模型,然后将变论域两级模糊PID方法(VFFPID)引入到控制器设计中,进行蛇形跟随性、转向响应性仿真试验,并同时与模糊PID控制算法(FPID)和基于函数型变论域模糊PID算法(XFPID)作对比分析。[结果]蛇形跟随性试验结果表明:拖拉机电液转向系统在VFFPID的控制下,转向油缸位移最大误差只有±1.43 mm,比FPID降低了49.5%,比XFPID降低了40...
[期刊] 林业科学
[作者]
刘存根 周玉成 刘晓平 张连滨 刘传泽
【目的】提出一种CT扫描攀爬机器人水平伸缩关节夹持力模糊PID控制算法,以实现其夹持力的精确控制,增强对古建筑立木柱的安全保护。【方法】首先,使用巴特沃斯二阶低通滤波器对压力传感器输出值进行滤波,减弱噪声等干扰信号对测量值的影响;然后,以力误差和力误差变化率为系统输入,选择三角函数为隶属度函数进行模糊化处理,根据PID整理规则分别建立PID参数的模糊推理规则,利用系数加权平均法对系统输出进行反模糊化处理;最后,对比分析模糊PID控制算法和耦合PD控制算法的力控制效果。【结果】接触过程中,压力传感器信号经滤波处理后,波动明显减小。夹紧过程中,相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法的夹持力控制精度最大可提高51.8%,相对关节力误差最高可提高99.8%,力调节时间也不同程度优化,且模糊PID控制算法还可消除夹持力调节过程中的超调现象。【结论】巴特沃斯二阶低通滤波可有效滤除压力传感器输出值中噪声等信号的干扰,提高接触检测的可靠性;相比耦合PD控制算法,模糊PID控制算法具有更好的夹持力控制效果,不仅可以提高CT扫描攀爬机器人工作的可靠性,而且能够进一步保证古建筑木立柱的安全。
关键词：
攀爬机器人 木立柱 模糊PID 力控制
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林荣川 林清矫 林河通
针对模糊控制的不足和PID控制的缺点,提出铁观音茶烘焙机模糊-PID分段控制策略,综合了模糊控制和PID控制的优点,对传统模糊控制方法与PID参数整定进行了改进,使得系统在小超调的情况下获得最短的温度调节时间.仿真与试验结果表明该控制器设计方法简单实用,具有良好的控制效果.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王庆华 周晶 侯俊才
【目的】设计用于三通道灌溉施肥机的变论域模糊比例积分微分(PID)水肥配比控制器,为水肥一体机灌溉过程中水肥配比的精准控制提供支持。【方法】结合自动化技术和智能控制算法,设计变论域模糊PID水肥配比控制策略,通过流量传感器实时监测水肥一体机灌溉过程中的水肥配比,采用变论域模糊PID控制策略调控阀门开度改变吸肥泵的回水量,实现对灌溉溶液中水肥配比的控制,并以蔬菜上海青为对象,通过田间试验对该算法的控制效果进行试验验证。【结果】与传统PID控制系统相比,变论域模糊PID控制系统的水肥配比波动和超调量均较小,到达稳态的时间缩短了5～25 s;变论域模糊PID控制的水肥配比误差不超过5%。田间试验结果表明,与使用传统人工灌溉施肥相比,采用变论域模糊PID控制策略的水肥一体化系统灌溉上海青可以节水14.92%,节省尿素14.68%,节省过磷酸钙12.76%,且上海青的平均全长、株高、开展度、叶片数分别提高了15.86%,17.67%,18.92%和21.73%,产量提高了41.73%。【结论】实现了水肥一体机水肥配比的变论域模糊PID控制,设计的水肥一体机的性能可以满足实际生产需求。
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