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孤岛直流微电网分布式储能单元SOC均衡下垂控制策略研究 被引量:1
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作者 武小兰 杨永智 +3 位作者 白志峰 郭海长 郭桂芳 张锦华 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第8期3160-3169,共10页
针对孤岛直流微电网中分布式储能单元荷电状态(SOC)的不一致性可能导致储能单元功率分配不准确和SOC失衡,从而降低电池寿命的问题,提出了一种基于电压补偿的孤岛直流微电网分布式储能单元SOC均衡下垂控制策略。该策略的控制结构分为主... 针对孤岛直流微电网中分布式储能单元荷电状态(SOC)的不一致性可能导致储能单元功率分配不准确和SOC失衡,从而降低电池寿命的问题,提出了一种基于电压补偿的孤岛直流微电网分布式储能单元SOC均衡下垂控制策略。该策略的控制结构分为主控制层和二次控制层。主控制层通过下垂控制实现电压稳定的基本功能,二次控制层引入电压补偿项,该补偿项由带均衡调节的反正切函数得到,旨在使电池的荷电状态和容量实现精确的电流共享,最终使各电池的SOC逐步收敛至平均值,并使输出电压的平均值与微电网标称电压一致。仿真和实验结果表明,该策略具有控制结构简单、通信负担小的优点,有效提高了储能单元的SOC均衡精度,同时避免了储能单元的过充与过放。 展开更多
关键词 直流微电网 分布式储能 下垂控制 电压补偿 荷电状态
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IDBO-Fuzzy-PID控制器在立磨机液压控制中的应用
2
作者 李玲 刘佳芸 +2 位作者 李瑶 程福安 解妙霞 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3724-3736,共13页
为解决立磨机液压控制系统存在的非线性、时变性问题,本文提出了一种基于改进蜣螂算法(improved dung beetle optimizer,IDBO)的模糊PID控制器(IDBO-Fuzzy-PID)。首先,基于立磨机液压位置控制系统模型,设计模糊PID控制器以实时调整控制... 为解决立磨机液压控制系统存在的非线性、时变性问题,本文提出了一种基于改进蜣螂算法(improved dung beetle optimizer,IDBO)的模糊PID控制器(IDBO-Fuzzy-PID)。首先,基于立磨机液压位置控制系统模型,设计模糊PID控制器以实时调整控制参数;其次,针对DBO算法存在的种群多样性匮乏、全局搜索能力弱、易陷局部最优等不足,引入佳点集与反向学习、自适应繁殖偷窃及自适应混合变异3种策略进行改进,并通过多类型测试函数验证IDBO收敛速度及求解精度;最后,构建联合仿真平台,验证控制器在随机干扰与系统参数波动条件下的控制性能。研究结果表明:本文提出的IDBO-Fuzzy-PID控制器具有良好的跟踪性能与时变适应性,系统平衡点附近上升、调节时间最短,基本无超调至目标位移;在外界扰动条件下,液压杆振幅降至0.252 mm,较PID控制器降幅达71.3%,其抗干扰性能最优;在系统参数波动条件下,其稳定性未受显著影响,正弦波跟踪性能最优。该控制器通过动态调整参数以快速补偿液压杆位移的偏差,有效抑制了磨辊的波动,提升了磨粉工艺的稳定性。 展开更多
关键词 立磨机 液压控制 模糊PID控制 蜣螂优化算法 联合仿真
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关于双向比的油气悬架半主动控制研究
3
作者 章新 肖增亮 +1 位作者 董荻 李占龙 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第1期6-10,共5页
在多级阻尼切换的半主动悬架控制系统中,考虑减振器双向比和阻尼系数的最优匹配,以对车辆进行更优的阻尼控制。建立四级阻尼切换半主动控制悬架系统,将半主动控制方法与实际天棚阻尼控制方法及被动悬架系统进行对比验证。结果表明:在30 ... 在多级阻尼切换的半主动悬架控制系统中,考虑减振器双向比和阻尼系数的最优匹配,以对车辆进行更优的阻尼控制。建立四级阻尼切换半主动控制悬架系统,将半主动控制方法与实际天棚阻尼控制方法及被动悬架系统进行对比验证。结果表明:在30 km/h的B级路面谱和40 km/h的C级路面谱这两种不同的运行条件下,当以被动悬架为比较基准时,多级阻尼切换半主动控制方法对弹簧质量垂直加速度均方根值、悬架动挠度和车轮动载荷这3个性能指标的改善程度,约是实际天棚阻尼控制方法的2倍。 展开更多
关键词 液压减振器 多级阻尼切换 双向比 半主动控制
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基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法 被引量:1
4
作者 吴敏 刘莎 +1 位作者 翟力欣 田光兆 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期112-118,共7页
针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训... 针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训练BP神经网络,以减少系统的不确定性;其次,通过增加状态观测器来估计系统扰动,针对控制系统的扰动进行补偿,并在仿真实验中验证方法的有效性;最后,根据仿真实验结果显示,与参考文献中提及的算法相比,系统的上升时间减少了19.7%,超调量减少了81.7%,调节时间减少了41.7%,静态误差减少了73.0%。 展开更多
关键词 BP神经网络 PID控制 扩张状态观测器 温度控制 参数自调整 系统扰动
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单板挖补机模糊自适应PID控制研究
5
作者 刘诚 刘伟 花军 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第11期210-214,共5页
针对绝大多数单板挖补机由于忽略冲头运动控制的重要性,造成冲压后的单板平整度和力学性能下降等问题。对新型单板挖补机建立速度及位移的数学模型,并通过融合模糊控制的推断能力与神经网络的自适应能力,提出一种基于模糊神经网络算法... 针对绝大多数单板挖补机由于忽略冲头运动控制的重要性,造成冲压后的单板平整度和力学性能下降等问题。对新型单板挖补机建立速度及位移的数学模型,并通过融合模糊控制的推断能力与神经网络的自适应能力,提出一种基于模糊神经网络算法的单板挖补机PID参数自适应的控制方案。仿真结果表明,相比于传统PID控制与模糊控制,模糊神经网络PID控制策略在进给控制中,位移响应曲线超调量为2.31%,调节时间仅为3.36s;其速度阶跃响应曲线在施加扰动后,超调量仅为3.02%。因此该策略拥有更小的超调量、更好的抗干扰能力及更快的调节时间,为进一步研究单板挖补机控制策略提供了新的依据。 展开更多
关键词 控制系统 单板挖补机 模糊神经网络PID SIMULINK仿真
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基于导纳控制的小型固定翼无人机绳钩回收系统设计及优化
6
作者 张猛 李艳杰 +1 位作者 张洺溪 李鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第17期7252-7259,共8页
在无人装备领域,异构跨域协同作为一种解决现有瓶颈问题的有效策略,通过整合不同平台的功能冗余性和能力互补性,实现了各要素单元的高效一体化运用,推动了无人系统应用新模态的发展。然而,传统的绳钩回收系统因其高刚度特性,在回收过程... 在无人装备领域,异构跨域协同作为一种解决现有瓶颈问题的有效策略,通过整合不同平台的功能冗余性和能力互补性,实现了各要素单元的高效一体化运用,推动了无人系统应用新模态的发展。然而,传统的绳钩回收系统因其高刚度特性,在回收过程中飞机钩上阻拦索时会产生较大的瞬时冲击力,导致无人机降落姿态不理想,无法保证平稳落到期望位置。此外,该系统缺乏灵活性,在实现高度跟随时响应不如机械臂迅速。为此,引入了导纳方法实现机械臂的柔顺控制,旨在提高无人机回收的平稳性,并防止因关节所受横向力过大导致的结构损坏,确保机械臂结构的稳定性。同时,结合短时傅里叶变换-快速傅里叶变换(short-time Fourier transform-fast Fourier transform,STFT-FFT)预测算法与自抗扰控制方法,优化了横滚补偿过程,实现了更加平滑稳定的补偿响应。通过仿真测试平台的验证,证实了绳钩回收系统的导纳控制策略及补偿响应优化算法的有效性。 展开更多
关键词 固定翼无人机 绳钩回收 导纳控制 自抗扰控制
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一种基于迁移学习的PM_(2.5)浓度预测混合模型
7
作者 卢新彪 叶春林 +2 位作者 陈艺森 吴文 陈钰丹 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第4期882-894,共13页
为解决PM_(2.5)浓度预测中因不相关特征导致的算力成本增加及数据分布随时间变化导致概率分布差异的预测精度下降问题,构建了基于迁移学习的混合深度学习模型TraTCN-LSTM-BiGRU。采用均值热力图算法,选择与PM_(2.5)浓度相关的气象因子... 为解决PM_(2.5)浓度预测中因不相关特征导致的算力成本增加及数据分布随时间变化导致概率分布差异的预测精度下降问题,构建了基于迁移学习的混合深度学习模型TraTCN-LSTM-BiGRU。采用均值热力图算法,选择与PM_(2.5)浓度相关的气象因子作为模型输入特征;通过KL散度划分源域数据和目标域数据,并在模型中引入自适应层,实现领域间的分布适应性;设计TCN-LSTM-BiGRU模型,使用TCN提取多元变量中的高级空间特征,将提取的特征输入LSTM提取时间序列特征,通过残差连接融合特征并输入BiGRU进行预测。仿真结果表明:所提模型可以有效地预测PM_(2.5)未来变化趋势,并削弱数据分布差异所带来的影响。 展开更多
关键词 迁移学习 PM_(2.5)浓度 均值热力图 概率分布差异 TraTCN-LSTM-BiGRU
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参数协同优化的TSVR增强型TSK模糊系统
8
作者 王维 赵云龙 +1 位作者 彭小玉 潘小东 《计算机科学》 北大核心 2025年第7期75-81,共7页
Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊系统作为特殊的非线性回归系统,能够解决机器学习任务,但其处理高维问题的效果并不理想,且对于规则的确定和调整较为困难。为了优化该系统,将沿用模糊IF-THEN规则。首先运用模糊C均值聚类对数据集进行划分,... Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模糊系统作为特殊的非线性回归系统,能够解决机器学习任务,但其处理高维问题的效果并不理想,且对于规则的确定和调整较为困难。为了优化该系统,将沿用模糊IF-THEN规则。首先运用模糊C均值聚类对数据集进行划分,将数据点嵌入表征点到模糊聚类中心隶属度的空间,进而利用孪生支持向量回归机(TSVR)确定两个回归平面,从而得到回归值。考虑到不同数据集适应不同的关键参数,如聚类数等,采用遗传算法(GA)进行统一参数寻优,简化了领域知识的先验设置,形成了TSVR-GA-TSK(TG-TSK)模糊系统。实验结果表明,相比于经典回归算法和典型的TSK模糊系统,TG-TSK模糊系统具有良好的回归精度和鲁棒性,在Nemenyi检验的两两比较中具有显著优势。 展开更多
关键词 TSK模糊系统 TSVR 遗传算法 协同优化 回归任务
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基于DREM技术的固定时间自适应模糊控制
9
作者 王亚辉 吴中华 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第S1期205-212,共8页
提出一种基于动态回归扩展与混合技术的固定时间自适应模糊控制方法,旨在解决未知项估计精度不足、历史数据利用不充分以及传统固定时间反步控制方法中存在的“微分爆炸”和奇异性问题。利用动态回归扩展与混合技术,设计一种新型模糊逻... 提出一种基于动态回归扩展与混合技术的固定时间自适应模糊控制方法,旨在解决未知项估计精度不足、历史数据利用不充分以及传统固定时间反步控制方法中存在的“微分爆炸”和奇异性问题。利用动态回归扩展与混合技术,设计一种新型模糊逻辑系统权值估计器,确保权值向量逐元素单调,提升未知项的估计精度。通过引入遗忘因子,充分利用历史数据,使估计误差在非持续激励条件下仍能收敛。此外,采用分段连续函数构造固定时间控制器和滤波器,有效避免了潜在的奇异性和“微分爆炸”。通过稳定性分析和仿真验证,所提出的控制方法能够在固定时间内精确估计系统中的未知项,确保闭环系统中所有信号在固定时间内收敛。 展开更多
关键词 固定时间控制 自适应模糊控制 模糊逻辑系统 动态回归扩展与混合 动态面控制
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基于规则插值的模糊模式树优化方法
10
作者 苏攀 任雪莹 梅华威 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第11期3355-3362,共8页
自顶向下的模糊模式树(pattern tree top-down,PTTD)是一种基于相似性度量的模式树归纳方法,在构建过程中采用集束搜索策略,以贪婪方式搜索候选树空间,导致模型构建时间较长。为了解决这一问题,提出一种基于模糊规则插值技术的PTTD优化... 自顶向下的模糊模式树(pattern tree top-down,PTTD)是一种基于相似性度量的模式树归纳方法,在构建过程中采用集束搜索策略,以贪婪方式搜索候选树空间,导致模型构建时间较长。为了解决这一问题,提出一种基于模糊规则插值技术的PTTD优化方法(PTTD-FRI)。首先,设计了一种新的搜索优化策略,简化了模型构建的搜索空间,构造稀疏规则库;然后,提出了一种模糊模式树规则转换方法,将复杂的模糊模式树拆分为多条仅包含三角范数的模糊规则,并用三角余范数聚合;最后,引入模糊规则插值模块,通过简单的计算,进一步完善规则库,提升分类性能。实验结果表明,PTTD-FRI在保持相近分类准确率的情况下,有效提升了模型训练效率,降低了模型复杂度。 展开更多
关键词 模式树 模糊规则插值 聚合算子 分类 稀疏规则库
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恶劣海况下多无人水面船集群自动控制研究
11
作者 吴卫珍 谢英杰 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期89-93,共5页
恶劣海况下,多无人水面船易出现摇晃、颠簸、偏航等现象,导致航行受多种不确定性因素干扰,集群避障效果下降,为此,提出恶劣海况下多无人水面船集群自动控制方法。考虑恶劣海况确定多无人水面船集群运动律,通过有限时间观测器实时观测与... 恶劣海况下,多无人水面船易出现摇晃、颠簸、偏航等现象,导致航行受多种不确定性因素干扰,集群避障效果下降,为此,提出恶劣海况下多无人水面船集群自动控制方法。考虑恶劣海况确定多无人水面船集群运动律,通过有限时间观测器实时观测与补偿无人水面船不确定信息,使其精准感知周围环境和自身状态,获取干扰因素,以支撑避碰决策。根据运动律获取无人水面船的期望纵荡速度与艏摇角速度,联合观测器结果计算纵荡与艏向自由度误差,从而设计纵荡与艏向控制律,实现多无人水面船集群的自动控制。实验结果显示,应用设计方法控制的多无人水面船集群避障路径更安全、合理,且无人水面船位置误差最小值达到了0.5 m,控制误差低,实际应用效果好。 展开更多
关键词 多无人水面船集群 控制误差 恶劣海况 观测器 控制器
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基于遗传算法的汽车主动悬架变论域模糊PID控制 被引量:15
12
作者 薛文平 张春玲 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期8-15,共8页
针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控... 针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控制器减振效果,采用GA来优化变论域中伸缩因子描述函数的参数.结果表明:相比PID、模糊PID与未优化的变论域模糊PID等控制方法,基于GA的变论域模糊PID控制方法在降低车身垂向加速度、改善乘坐舒适性方面具有优越性;所提控制方法对簧载质量和车辆行驶速度不确定性具备较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 汽车主动悬架 模糊PID控制 变论域 遗传算法 伸缩因子
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新型矢量推力八旋翼飞行器的设计与控制
13
作者 杨晓燕 黄宇森 +1 位作者 王衍凤 刘英璇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期68-72,共5页
飞行器在物理交互场景中应用广泛,但现有的飞行器及装置在面对大矢量推力应用时,往往难以满足结构和控制简单的要求。为解决这一问题,设计了一种结构简单可行的矢量推力八旋翼飞行器,利用倾斜共轴转子和铰链—同步带的结构,只需一个额... 飞行器在物理交互场景中应用广泛,但现有的飞行器及装置在面对大矢量推力应用时,往往难以满足结构和控制简单的要求。为解决这一问题,设计了一种结构简单可行的矢量推力八旋翼飞行器,利用倾斜共轴转子和铰链—同步带的结构,只需一个额外的执行器,即可控制所有转子的倾转角度,从而实现矢量推力,可在物理交互场景中提供足够的横向推力。基于此,设计了对应的位姿控制器,采用SO(3)上的几何控制方法设计了全局稳定的位姿控制器,使用非线性扰动观测器对外部力和力矩进行估计并补偿,以提高整个控制系统的鲁棒性。在MATLAB/Simscape中,进行了飞行器的5D轨迹跟踪、倾转悬停和扰动估计的仿真实验,实验结果充分验证了该飞行器设计的可行性和相应控制算法的有效性。 展开更多
关键词 矢量推力 非线性扰动观测器 PID控制器 几何控制
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基于STM32的果园巡检机器人避障系统设计与实现
14
作者 刘珊 李瑞金 +1 位作者 李凯丽 卜一 《农业技术与装备》 2025年第8期3-6,共4页
以STM32单片机为核心,设计开发了一款适用于温室和果园环境的果园巡检机器人避障系统,集成了超声波避障、红外防跌落、多传感器环境感知及远程监控等多种功能。通过硬件模块优化选型与嵌入式C语言程序开发,实现了机器人在复杂农业生产... 以STM32单片机为核心,设计开发了一款适用于温室和果园环境的果园巡检机器人避障系统,集成了超声波避障、红外防跌落、多传感器环境感知及远程监控等多种功能。通过硬件模块优化选型与嵌入式C语言程序开发,实现了机器人在复杂农业生产场景中的自主导航与避障。测试结果表明,该系统在温室垄间巡检、果园地形避障等任务中表现稳定。 展开更多
关键词 果园 巡检机器人 STM32单片机 蓝牙通信 避障系统
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基于正则模糊划分的模糊系统及其逼近性质 被引量:2
15
作者 彭小玉 潘小东 +1 位作者 申涵寒 何红梅 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期79-86,共8页
文中讨论了带有不同模糊基函数的模糊系统的逼近问题。首先,基于一维正则模糊划分和重叠函数建立多维正则模糊划分,以划分中的元素为模糊基函数设计模糊系统,应用Weierstrass逼近定理证明了该模糊系统是通用逼近器,给出了模糊系统的逼... 文中讨论了带有不同模糊基函数的模糊系统的逼近问题。首先,基于一维正则模糊划分和重叠函数建立多维正则模糊划分,以划分中的元素为模糊基函数设计模糊系统,应用Weierstrass逼近定理证明了该模糊系统是通用逼近器,给出了模糊系统的逼近误差界。其次,提出了多项式型、指数型和对数型模糊系统,并给出了带有隶属函数参数的逼近误差界。最后,通过数值实验对不同模糊系统的逼近能力进行了比较,实验结果进一步验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 模糊系统 正则模糊划分 模糊基函数 重叠函数 逼近误差界
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基于MPC和PID的脚轮式全向移动平台轨迹跟踪 被引量:1
16
作者 李华夏 黄晓蓉 +3 位作者 沈安林 蒋鹏 彭忆强 隋立起 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第7期2285-2293,共9页
针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三... 针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三自由度运动学模型,基于正交分解法建立平台在机器人坐标系下的逆运动学模型,以反映平台中心点速度与各个脚轮转速间的关系;其次,采用MPC并基于三自由度运动学模型设计位姿控制器,使平台对期望轨迹进行位姿跟踪,并在考虑多目标约束条件的情况下通过位姿控制器求解出最优控制量;最后,采用PID设计速度控制器,用于跟踪位姿控制器输出的期望速度,通过平台逆运动学模型计算得到期望轮速,从而驱动平台实现全向运动。通过仿真验证了所提控制策略的有效性,平台能有效跟踪直线轨迹和圆形轨迹。仿真结果表明,与通过平台转角逆运动学模型解耦驱动轮速的位置单环轨迹跟踪控制策略相比,加入速度内环后系统超调量下降97.23%,响应时间缩短36.84%。 展开更多
关键词 独立驱动脚轮式全向移动平台 模型预测控制 轨迹跟踪 PID控制 运动学模型
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改进反激拓扑模式下远端稳压电源控制方案
17
作者 张帅 韩小文 +3 位作者 李儒鹏 程鹏 李正天 王玉姣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1229-1239,共11页
为提高远端稳压电源的供电质量,最大限度的在高可靠性前提下保证发射设备输出电压快速、平稳地达到设定值,提出一种改进反激拓扑模式下远端稳压电源设计方式,并建立相应数学模型。设计了前置论域整定的模糊比例积分微分(PID)控制算法,... 为提高远端稳压电源的供电质量,最大限度的在高可靠性前提下保证发射设备输出电压快速、平稳地达到设定值,提出一种改进反激拓扑模式下远端稳压电源设计方式,并建立相应数学模型。设计了前置论域整定的模糊比例积分微分(PID)控制算法,通过论域整定模型将模糊PID参数直接映射到模糊规则下,消除试凑法偶然性的同时消除了量化因子对误差的放大作用,有效地避免了过度调整的现象;引用模糊逻辑来实时处理远端稳压电源的动态参量值,并根据反模糊映射函数将生成的量化值映射到控制元件。仿真环境模拟结果表明:与模糊PID控制相比,前置论域整定的模糊PID控制算法具有优良稳态性能,调节时间缩短48.1%,响应时间缩短了28.6%并降低到1.4 ms;与此同时,该控制方案能够有效地抵抗突发性干扰,稳压输出时间缩短了45.5%,响应时间缩短到37.5%。实验结果表明:前置整定模糊PID控制算法可以运用到实际工业环境中,与工业环境下传统控制算法比,前置整定模糊PID控制算法可以大幅提高远端稳压电源的供电质量,具备优良的鲁棒性。 展开更多
关键词 模糊PID控制 论域整定 改进反激拓扑 远端稳压电源 量化因子
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基于模糊控制的温室气候控制器设计 被引量:4
18
作者 王丽娜 曹建安 +1 位作者 王莲花 姚亚平 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第7期75-80,共6页
为解决猕猴桃基地“瑞玉”新品种苗木繁育中农业大棚温湿度控制精度、速度、稳定性的难题,依托猕猴桃育苗玻璃温室,设计适合农作物生长的环境因子模糊控制系统。该系统针对温室环境中温湿度的强耦合规律,在控制中增加温湿度解耦算法,通... 为解决猕猴桃基地“瑞玉”新品种苗木繁育中农业大棚温湿度控制精度、速度、稳定性的难题,依托猕猴桃育苗玻璃温室,设计适合农作物生长的环境因子模糊控制系统。该系统针对温室环境中温湿度的强耦合规律,在控制中增加温湿度解耦算法,通过建立不对称温湿度补偿规则库,将温度、湿度模糊控制的输出变量和解耦补偿输出合成后得出实际温湿度控制输出,对农业大棚的温湿度控制过程进行改善,优化大棚环境监控效果。结果表明:空气温度、空气湿度、光照强度控制精度分别达到了±2℃、±5%RH、±200 Lux,达到稳态时间分别为9 min、16 min、4 min,且基本保持稳定,本系统控制精度较高、调节速度快、鲁棒性好,具有较好的实用价值和推广价值。 展开更多
关键词 温室 环境调控 农业大棚 模糊控制 模糊解耦
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基于改进灰狼算法的智能除草机模糊避障研究 被引量:3
19
作者 项清华 李立君 +1 位作者 范子彦 吴泽超 《农机化研究》 北大核心 2024年第8期50-56,共7页
针对南方丘陵山区复杂林地除草作业环境,对智能除草机避障问题进行研究。首先,在原有除草机的基础上设计了适应于油茶林除草避障作业的智能应用系统,采用双目摄像头LeTMC-520与AJ-SR04M超声波传感器相结合的方式感知周边作业环境,以Jets... 针对南方丘陵山区复杂林地除草作业环境,对智能除草机避障问题进行研究。首先,在原有除草机的基础上设计了适应于油茶林除草避障作业的智能应用系统,采用双目摄像头LeTMC-520与AJ-SR04M超声波传感器相结合的方式感知周边作业环境,以Jetson Nano为上位机、STM32F405RGT6为下位机组成控制系统核心,引入模糊控制算法,并改进灰狼算法(IGWO)对隶属度函数和模糊控制规则进行优化;其次,在MatLab软件进行改进的算法仿真验证;最后,在油茶林试验地进行除草测试,验证其方案的可行性以及避障功能的可靠性。研究结果表明:与传统的模糊控制对比,此控制方法控制更加精确,能够满足南方非结构化林地的除草作业避障需求,可为机器提供可靠的安全防护功能。 展开更多
关键词 除草机 林间避障 灰狼算法 模糊控制
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增量式模糊PI控制超声手术刀振动频率的研究 被引量:1
20
作者 魏鹏程 周光银 +1 位作者 邬云杰 何苗 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期816-823,共8页
在超声波换能器的谐振系统中,传统的频率跟踪方法由于启动时间长、工作频率带宽窄造成系统的实时性不理想。因此,文章提出了通过--LC匹配网络中电流和电压的相位角变化来反映系统的谐振频率失调情况,并根据相位角的变化匹配谐振频率实... 在超声波换能器的谐振系统中,传统的频率跟踪方法由于启动时间长、工作频率带宽窄造成系统的实时性不理想。因此,文章提出了通过--LC匹配网络中电流和电压的相位角变化来反映系统的谐振频率失调情况,并根据相位角的变化匹配谐振频率实现对换能器的频率跟踪的方法,并采用模糊控制思想,改进固定增益比例积分(proportional integral,PI)控制策略,减少了超调量和系统响应时间。利用Matlab软件进行了模糊PI的在线仿真,以相位角大小和相位角随时间变化率为模糊PI输入,谐振频率为输出。模糊PI输出PI控制器所需的K_(p)和K_(i)变化量实现自适应改变PI控制器输出,自适应改变谐振频率。仿真及实验结果表明,电流电压相位角可以在有效时间内追至0°,PI控制的超调量可以有效减少,该方法使得整个系统获得更好的频率跟踪效果。 展开更多
关键词 超声换能器 谐振频率跟踪 LC匹配 模糊PI控制
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