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融合多策略天鹰算法优化汽车ABS的PID控制 被引量：2
1
作者 田闯 黄鹤 +3 位作者 林国庆 高涛 王萍 赵力国 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期52-61,共10页
为改善现有防抱死制动系统采用比例积分微分(PID)控制方法实时性差且无法自动调整参数的问题,提出了一种多策略天鹰优化算法的防抱死制动系统PID控制方法。以单轮车辆模型为例,首先,构建汽车防抱死系统的PID控制器仿真模型。其次,提出... 为改善现有防抱死制动系统采用比例积分微分(PID)控制方法实时性差且无法自动调整参数的问题,提出了一种多策略天鹰优化算法的防抱死制动系统PID控制方法。以单轮车辆模型为例,首先,构建汽车防抱死系统的PID控制器仿真模型。其次,提出了一种融合差分进化、反向学习和停滞扰动策略的天鹰搜索算法(DERLSP-AO),解决了天鹰优化算法(AO)易陷入局部最优及搜索精度有限的问题。通过设计狩猎视角反向学习策略来增大搜索范围,提高了算法效率;设计了停滞扰动策略,防止AO陷入局部最优;同时,结合差分进化策略,使天鹰种群进化淘汰掉较差个体。通过混合多种策略,完成了DERLSP-AO方法设计。然后,利用最优个体整定PID参数,得到优化的DERLSP-AO-PID控制器。最后,选择不同路面条件对汽车防抱死制动过程进行仿真实验。结果表明,相比现有算法,基于DERLSP-AO-PID控制的防抱死系统(ABS)输出的滑移率曲线,能够更好地保持在期望范围内,车辆制动时间更少,制动距离也较短,进一步验证了改进算法的有效性,制动性能有所提升。 展开更多
关键词 防抱死系统(ABS) pid控制器 天鹰优化算法(AO) 天鹰算法优化pid 滑移率 路面附着系数 制动距离
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改进粒子群模糊PID算法对污水处理曝气控制的优化 被引量：2
2
作者 阳鑫 张劲 刘志 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期3064-3070,共7页
针对污水处理曝气控制系统存在滞后大、非线性的问题,分析了污水处理曝气控制系统的原理,建立了污水处理曝气控制系统的数学模型;并通过对传统比例-积分-微分(proportion, integration, differential, PID)控制算法、粒子群算法和模糊... 针对污水处理曝气控制系统存在滞后大、非线性的问题,分析了污水处理曝气控制系统的原理,建立了污水处理曝气控制系统的数学模型;并通过对传统比例-积分-微分(proportion, integration, differential, PID)控制算法、粒子群算法和模糊控制算法的研究,提出了一种改进的粒子群优化模糊PID算法,有效解决了模糊PID控制过度依赖专家经验、缺少动态性能的缺点。采用MATLAB对该系统进行仿真,从阶跃响应、抗干扰性和模型失配情况下的鲁棒性三个方面,对三种不同控制方法的快速性、准确性和稳定性进行比较。结果表明,基于改进的粒子群模糊PID算法在阶跃响应、抗干扰能力和鲁棒性方面均优于传统PID和模糊PID控制算法,能够更快速、更稳定地实现对溶解氧的高效调节,改善了控制系统性能,有助于降低污水处理厂的运营成本。 展开更多
关键词 粒子群 模糊pid控制 pid 溶解氧
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基于PID切换控制的弹道修正引信滚转角控制方法 被引量：4
3
作者 杨东晓 曹信一 申强 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页
为解决弹道修正引信在修正过程中弹体受力变化较大引起的模型非线性问题,为保证滚转角控制算法的有效控制范围可有效覆盖整个修正控制过程,采用了基于动压变化的位置-速度双闭环比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID... 为解决弹道修正引信在修正过程中弹体受力变化较大引起的模型非线性问题,为保证滚转角控制算法的有效控制范围可有效覆盖整个修正控制过程,采用了基于动压变化的位置-速度双闭环比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)切换控制算法.在传统PID控制算法基础上引入切换控制,将PID控制系统设计成子系统,依靠引信动力学模型与动压之间的关联,以动压为切换信号制定切换规则将多个PID控制系统串联,拓宽了滚转角控制系统的有效控制范围.结合理论分析与仿真验证,结果表明:在整个弹道修正控制过程中定位精度在0.25°以内,响应时间小于0.3 s,验证了基于动压变化的PID切换控制算法对非线性的引信滚转角控制模型、持续滚转角控制的可行性. 展开更多
关键词 切换控制 弹道修正 滚转角控制 比例-积分-微分(pid) 双闭环
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磁悬浮直驱式无油涡旋压缩机模糊PID控制研究 被引量：1
4
作者 段振云 刘洋 +5 位作者 孙凤 史策 徐方超 金俊杰 张晓友 陈熙 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1013-1023,共11页
磁悬浮直驱式无油涡旋压缩机采用电磁力非接触式驱动动涡盘运动.针对压缩机系统非线性较强、PID(proportional-integral-differential)控制下轨迹跟踪误差较大的问题设计了一种模糊PID控制器,可以在线实时修正控制参数,提高轨迹跟踪效果... 磁悬浮直驱式无油涡旋压缩机采用电磁力非接触式驱动动涡盘运动.针对压缩机系统非线性较强、PID(proportional-integral-differential)控制下轨迹跟踪误差较大的问题设计了一种模糊PID控制器,可以在线实时修正控制参数,提高轨迹跟踪效果.首先,介绍了磁悬浮直驱式无油涡旋压缩机的结构和工作原理,建立电磁驱动力的数学模型和系统动力学模型,并进行系统稳定性分析;其次,添加模糊逻辑,进行模糊控制器设计;最后,在控制参数相同的情况下,将PID与模糊PID 2种控制下的阶跃响应与轨迹跟踪结果进行对比分析.结果表明:相较于PID控制,模糊PID控制下,阶跃响应时的稳定时间减少0.461 s,稳态误差减小0.012 mm;轨迹跟踪时,X、Y方向达到稳定跟踪的时间分别减少0.365、0.090 s;X、Y方向的最大轨迹跟踪误差分别减小0.043、0.060 mm,最大相对误差分别减小了50%、60%. 展开更多
关键词 磁力驱动 无油涡旋压缩机 模糊pid控制 轨迹跟踪
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基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥控制系统研究 被引量：2
5
作者 丁筱玲 王克林 +3 位作者 李军台 郭冰 李志勇 赵立新 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期240-247,共8页
针对水肥控制难度大,传统灌溉施肥方法智能化程度较低的问题,设计一种基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥一体化控制系统。以控制混合肥液的EC(电导率)值为目标,在传统模糊PID控制算法的基础上引入BAS(天牛须搜索)算法和Smith预估... 针对水肥控制难度大,传统灌溉施肥方法智能化程度较低的问题,设计一种基于BAS—Smith—Fuzzy PID的物联网水肥一体化控制系统。以控制混合肥液的EC(电导率)值为目标,在传统模糊PID控制算法的基础上引入BAS(天牛须搜索)算法和Smith预估器。通过MATLAB/Simulink软件仿真,验证其寻优和优化能力,对比常规PID、BAS—PID模型,结果表明,BAS—Smith—Fuzzy PID控制器拥有优异控制性能。基于STM32主控平台搭建单通道混肥装置,配置MCGS触摸屏上位机并基于Android平台开发客户端进行人机交互,试验结果表明,BAS—Smith—Fuzzy PID的调节时间对比常规PID、BAS—PID缩短17.1%、63%、超调量降低82.1%、87.2%。 展开更多
关键词 水肥一体化 BAS算法 模糊pid控制 物联网 SIMULINK仿真
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一种锂离子电池组智能PID双层主动均衡控制方法 被引量：1
6
作者 武小兰 马彭杰 +3 位作者 白志峰 刘成龙 郭桂芳 张锦华 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1150-1159,共10页
针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的... 针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的反激变压器。在此基础上,提出采用贝叶斯算法优化的PID控制器来控制输出可变占空比进而控制均衡电流来实现电池组内、组间均衡。仿真结果表明,针对初始SOC差异设置在4%~55%的情况,对比基于Buck-Boost电路的传统均衡,静置模式和充电模式下均衡时间分别减少了503 s、515 s,均衡效率分别提高了65.7%、66.5%,静置模式下能量转移效率提高了4.4%。实验结果表明,均衡电流小于1.5A的条件下,本文提出的均衡方法在1110 s时实现了均衡,相较于模糊PID算法均衡时间缩短了616 s,证明了所提出均衡控制方法的先进性。 展开更多
关键词 锂离子电池 pid控制 贝叶斯优化 双层均衡拓扑 Buck-Boost电路
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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
7
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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基于模糊PID控制的拖拉机遥控转向系统研究 被引量：3
8
作者 刘九庆 丁鹏 于文吉 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期234-241,共8页
由于拖拉机实际作业环境较为恶劣,为保证驾驶员的安全,提出了一种拖拉机遥控转向系统的设计方案。首先,对拖拉机现有的液压转向系统进行了分析,并提出了遥控转向系统的结构设计和控制策略设计;然后,通过AMEsim和Simulink分别搭建了遥控... 由于拖拉机实际作业环境较为恶劣,为保证驾驶员的安全,提出了一种拖拉机遥控转向系统的设计方案。首先,对拖拉机现有的液压转向系统进行了分析,并提出了遥控转向系统的结构设计和控制策略设计;然后,通过AMEsim和Simulink分别搭建了遥控转向系统的液压部分模型和模糊PID控制器并进行了联合仿真实验。实验结果表明:设计的遥控转向系统能够实现拖拉机的转向,模糊PID控制器相对于常规PID控制器的控制效果更好,阶跃响应时间由1.49 s缩短到1.07 s,正弦跟踪响应最大误差由0.028 m缩短到0.015 m,抗干扰性也更强。 展开更多
关键词 拖拉机转向 遥控转向系统 模糊pid控制 联合仿真
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基于AW-CPSO-Fuzzy-PID的茶鲜叶分级输送速度控制器研究 被引量：1
9
作者 胡永光 靳筱天 +2 位作者 张志 鹿永宗 潘庆民 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期275-283,共9页
为解决基于机器视觉的茶鲜叶分级输送速度控制精度低的问题,本文设计一种引入自适应权重与Circle混沌映射的PSO优化模糊PID控制器(AW-CPSO-Fuzzy-PID),并开展基于改进模糊PID的茶鲜叶分级输送速度控制。在茶鲜叶输送传动系统作业过程中... 为解决基于机器视觉的茶鲜叶分级输送速度控制精度低的问题,本文设计一种引入自适应权重与Circle混沌映射的PSO优化模糊PID控制器(AW-CPSO-Fuzzy-PID),并开展基于改进模糊PID的茶鲜叶分级输送速度控制。在茶鲜叶输送传动系统作业过程中,当设定输送速度为78.5 mm/s时,每1 ms记录一次,输送速度波动可控制在0.7 mm/s内;改进模糊PID茶鲜叶输送传动系统响应时间比传统PID与模糊PID分别减少81.41%、61.74%;超调量分别降低81.24%、41.82%;采集目标图像平均峰值信噪比分别提高5.8、10.4 dB。结果表明,本文提出的方法具有更好的寻优性能和收敛速度。研究结果为基于机器视觉的茶鲜叶自动分级系统精确而稳定的控制奠定了理论基础,为解决由输送速度波动导致的图像模糊问题提供了技术方案。 展开更多
关键词 茶鲜叶分级 输送速度 模糊pid控制 粒子群算法
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跟踪微分模糊PID复合控制的结晶器脱模系统分析
10
作者 刘于凯 陈新元 +1 位作者 崔银 程常桂 《液压与气动》 北大核心 2025年第7期21-32,共12页
为解决结晶器脱模系统在非线性和时变负载等复杂条件下运行时所面临的控制挑战,提出了一种结合跟踪微分器和模糊PID的创新控制策略,称为跟踪微分模糊PID复合控制。该控制拥有两个关键特征:误差信号的快速跟踪和PID参数的动态自整定。使... 为解决结晶器脱模系统在非线性和时变负载等复杂条件下运行时所面临的控制挑战,提出了一种结合跟踪微分器和模糊PID的创新控制策略,称为跟踪微分模糊PID复合控制。该控制拥有两个关键特征:误差信号的快速跟踪和PID参数的动态自整定。使用AMESim和Simulink进行联合仿真,结果证明:跟踪微分模糊PID复合控制在多个方面优于传统PID和模糊PID控制。首先,该控制提高了系统的响应速度,同时减少了响应滞后和稳态误差。其次,在存在高频噪声和未知大负载干扰的情况下,该控制表现出卓越的轨迹跟踪性能和更强的抗干扰能力,为结晶器脱模系统的高精度液压伺服控制提供了新的理论支持。 展开更多
关键词 跟踪微分模糊pid 模糊pid 跟踪微分器 机电液伺服控制 结晶器
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基于改进海鸥优化PID算法的虚拟控制机械臂方法研究 被引量：1
11
作者 李长勇 邢浩 秦鹏博 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期46-54,共9页
针对数字仿真系统中机械臂控制存在的虚拟位置与真实位置偏差问题,以实验室操作机器人数字仿真系统为基础,提出一种改进海鸥优化的PID控制方法。选用随机序列相对更优的SPM混沌映射进行海鸥种群初始化处理,以提升海鸥算法的全局寻优能... 针对数字仿真系统中机械臂控制存在的虚拟位置与真实位置偏差问题,以实验室操作机器人数字仿真系统为基础,提出一种改进海鸥优化的PID控制方法。选用随机序列相对更优的SPM混沌映射进行海鸥种群初始化处理,以提升海鸥算法的全局寻优能力。提出一种非线性惯性权重系数A,以平衡探索与寻优能力。采用正弦余弦算子的方法,促进最优海鸥个体的位置信息在种群寻优过程中的有效传递。在改进后的海鸥算法中加入贪心策略和黄金正弦指引机制,提高算法的整体寻优能力。最后,搭建实验平台,对建立的数字仿真系统进行虚实运动仿真同步实验。结果表明:数字仿真系统中的机械臂运动状态与物理空间基本一致,证明了改进后的算法有效降低了数字仿真系统中机械臂模型虚实位置之间坐标的偏差。 展开更多
关键词 数字仿真系统 机械臂 海鸥算法 pid控制
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基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化研究 被引量：1
12
作者 侯涛 兰小斌 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期112-120,共9页
高速列车节能运行优化即在满足约束条件的基础上,通过调整驾驶策略,实现节能控制。针对高速列车进一步节能优化问题,提出了一种基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化方法。首先,为提升算法的寻优性能,采用sine-logistic融合混沌映射... 高速列车节能运行优化即在满足约束条件的基础上,通过调整驾驶策略,实现节能控制。针对高速列车进一步节能优化问题,提出了一种基于改进PID搜索算法的列车节能运行优化方法。首先,为提升算法的寻优性能,采用sine-logistic融合混沌映射来初始化种群,利用模糊PID控制实现参数的自适应调节,使用动态选择T分布扰动策略增加随机信息,通过透镜成像反向学习方式丰富种群多样性,引入SA选择机制来扩大搜索范围,并通过基准测试函数验证了该方法在收敛精确度和收敛速度方面的优越性。然后,采用列车均质棒建模,以最小能耗、准时和舒适度为优化目标,建立列车节能运行优化模型。最后,基于CRH3C型列车参数,运用渭南北站至华山北站的实际线路数据进行仿真。结果表明:通过改进PID搜索算法优化,相比于列车节时和四阶段运行模式,在一般限速下,列车分别节能17.9%和9.9%;在临时限速下,列车分别节能10.8%和9.0%,并对列车临时进站时间调整情况进行了分析,验证了该方法的有效性和鲁棒性。研究结果为优化列车运行能耗提供参考。 展开更多
关键词 车辆工程 高速列车 驾驶策略 改进pid搜索算法 临时限速 节能控制
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手指康复外骨骼的变论域模糊PID控制研究 被引量：1
13
作者 宋栓军 曹佳豪 郭晓虎 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第4期31-34,39,共5页
针对手指脆弱易受伤的特点,设计一种用于手指康复的外骨骼装置,并提出变论域模糊PID控制策略,以实现人机交互力变化时的快速调节功能。首先,根据外骨骼装置建立系统的动力学方程;其次,通过引入一组非线性伸缩因子改进传统模糊PID,根据... 针对手指脆弱易受伤的特点,设计一种用于手指康复的外骨骼装置,并提出变论域模糊PID控制策略,以实现人机交互力变化时的快速调节功能。首先,根据外骨骼装置建立系统的动力学方程;其次,通过引入一组非线性伸缩因子改进传统模糊PID,根据输入输出关系实现论域范围的自整定;最后,通过仿真和实验分析了所提出的控制策略的优越性。结果表明,在3种控制器中,变论域模糊PID控制的响应速度更快,调节能力更强,稳态误差更低。当系统受到未知的非线性外在干扰时,变论域模糊PID控制器可以有效抑制大部分干扰,控制精度在0.3%以内,适用于手指康复治疗。 展开更多
关键词 手指康复 外骨骼机械手 动力学建模 伸缩因子 变论域模糊pid
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模糊PID控制的半主动空气悬架系统仿真研究 被引量：1
14
作者 吕宝占 张如鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期79-84,共6页
为了提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性,以1/4车体半主动空气悬架为研究对象,分别建立了新型一体式空气弹簧减振器的可调阻尼力模型和模糊PID控制器模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所建立的悬架模型进行仿真分析。一体式空气弹簧减振... 为了提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性,以1/4车体半主动空气悬架为研究对象,分别建立了新型一体式空气弹簧减振器的可调阻尼力模型和模糊PID控制器模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所建立的悬架模型进行仿真分析。一体式空气弹簧减振器采用柱塞阀调节机构,实现阻尼连续可调;控制器以车身垂向加速度与期望值的偏差和偏差的变化率作为输入量,以可调阻尼力作为输出量。仿真结果表明:模糊PID控制悬架相较于PID控制悬架,在改善车身垂向加速度和轮胎动载荷方面控制效果最好,提高了车辆的行驶平顺性和操作稳定性。 展开更多
关键词 pid控制策略 模糊控制策略 空气悬架
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基于单神经元PID控制器的波前校正研究
15
作者 葛鑫磊 李艳 +1 位作者 葛晨曦 马剑强 《激光与红外》 北大核心 2025年第8期1272-1278,共7页
目前自适应光学系统中最常用的控制方法是比例-积分-微分控制器(PID),但该方法调参复杂,且在面对大气湍流等复杂动态干扰时,其固定的权重参数不足以满足高效的校正需求。本文提出基于单神经元PID控制器的波前校正算法。该算法结合了单... 目前自适应光学系统中最常用的控制方法是比例-积分-微分控制器(PID),但该方法调参复杂,且在面对大气湍流等复杂动态干扰时,其固定的权重参数不足以满足高效的校正需求。本文提出基于单神经元PID控制器的波前校正算法。该算法结合了单神经网络的自适应学习能力和PID控制的优势,通过在调节权重参数,更适合动态环境下对畸变波前进行校正。以61单元的单压电变形镜为波前校正器,以不同强度的湍流像差作为校正对象,并搭建自适应光学闭环控制系统模型。仿真结果显示,当湍流像差的幅值和频率发生改变后,单神经元PID控制器收敛效果明显强于PID控制器。实验结果表明,在不同湍流强度下,单神经元PID控制器的校正性能明显优于PID控制器且离散程度也更小,说明该算法在校正畸变波前时更具有实用性。 展开更多
关键词 自适应光学 单神经元pid控制器 pid控制器 大气扰动校正 变形镜
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基于IGWO-BP-PID的污水处理管道流体控制
16
作者 孙宏昌 苏云飞 +2 位作者 蒋永翔 李超 邓三鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期91-94,共4页
智能污水处理系统管道内流量通过管道阀开度进行控制。建立了系统中重要流域的几何模型与湍流方程,通过ANSYS Workbench软件对重要管道进行有限元分析,获得管道阀不同开度下重要管道内的流速和压力,将其与实际情况进行对比,验证了有限... 智能污水处理系统管道内流量通过管道阀开度进行控制。建立了系统中重要流域的几何模型与湍流方程,通过ANSYS Workbench软件对重要管道进行有限元分析,获得管道阀不同开度下重要管道内的流速和压力,将其与实际情况进行对比,验证了有限元模型的有效性,并分析开度对管道流通情况的影响。为提高对阀门开度的控制能力,提出了一种改进GWO-BP算法优化PID控制(IGWO-BP-PID)算法对管道阀开度进行控制,通过有限元方法进行大量实验,为智能控制算法提供数据集,通过仿真实验验证了该控制方式能有效提高对污水阀门的控制能力。 展开更多
关键词 污水处理 阀门控制系统 流体仿真 pid算法
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基于MPC−FAPID的复杂工业场景轮式巡检机器人轨迹跟踪控制
17
作者 杨磊 郝萌 +4 位作者 鲍久圣 王凯 阴妍 戴守晨 张可琨 《工矿自动化》 北大核心 2025年第10期57-68,共12页
目前针对巡检机器人轨迹跟踪控制的研究主要存在以下问题:①在应对非对称负载扰动时,双电动机同步控制精度不足。②单一控制结构难以兼顾预测优化与动态抗扰能力。③在复杂多变路况(道路坡度、路面状态发生较大变化等)下,控制算法的自... 目前针对巡检机器人轨迹跟踪控制的研究主要存在以下问题:①在应对非对称负载扰动时,双电动机同步控制精度不足。②单一控制结构难以兼顾预测优化与动态抗扰能力。③在复杂多变路况(道路坡度、路面状态发生较大变化等)下,控制算法的自适应性与鲁棒性仍有待提升。针对上述问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)与模糊自适应PID(FAPID)算法(即MPC−FAPID)的分层双闭环轨迹跟踪控制方法。基于四轮差速巡检机器人运动学模型,在控制量及控制增量中加入相应的约束,完成了基于MPC的轨迹跟踪控制器设计。针对四轮差速巡检机器人轮速易受干扰导致控制不协调的问题,通过引入FAPID算法,减少四轮差速巡检机器人运动过程中的电动机转速误差,仿真结果表明:FAPID算法能有效降低同步偏差,其精度及鲁棒性均优于PID控制与鲸鱼PID控制算法。针对单层控制结构难以兼顾预测能力和抗干扰性的问题,设计了基于MPC−FAPID的分层双闭环控制器:主环MPC实现轨迹跟踪误差补偿和多约束处理,从环FAPID抑制负载扰动影响。仿真结果表明:在直行上缓坡仿真工况下,MPC−FAPID的调整时间为0.87 s,相比MPC−PID,MPC−鲸鱼PID,能更迅速地调整机器人位姿靠近原始轨迹;在连续转弯仿真工况下,相较于MPC−PID与MPC−鲸鱼PID,MPC−FAPID能更好地捕捉原始轨迹的变化趋势,横向、纵向与航向角的最大误差分别为−0.051 m,0.00047 m,0.0408 rad。实机试验结果表明:相比MPC−PID,MPC−FAPID在多目标点轨迹跟踪实机试验中横向最大误差降低了88.24%,纵向最大误差降低了87.76%。 展开更多
关键词 轮式巡检机器人 轨迹跟踪控制 模型预测控制 模糊自适应pid算法 分层双闭环轨迹跟踪控制
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基于SSAPSO-PID的白胡椒熟化温度控制系统设计与试验
18
作者 俞国燕 张嘉伟 +3 位作者 张园 韦丽娇 赵振华 沈德战 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期589-596,共8页
为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,... 为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,通过控制算法调节蒸汽流量以确保稳定控制。采用开环阶跃响应法建立并拟合了熟化机内温度与时间的数学模型,通过Simulink仿真试验对比了Ziegler-Nichols整定法、临界比例度法、衰减曲线法以及基于麻雀搜索算法的粒子群优化自整定法(SSAPSO)性能。最终确定PID最佳控制参数为比例系数K_(p)=0.8759,积分系数K_(i)=0.02,微分系数K_(d)=4.3255。系统试验结果表明,在8 min的熟化过程中,每隔1 min采集当前熟化温度,由于熟化机与空气直接对流换热,其温度稳定在(99±1.5)℃范围内,熟化温度平均相对误差小于1.2%、变异系数小于1.3%,基本实现了熟化过程中自动化精准高效控温的目的。 展开更多
关键词 白胡椒初加工生产线 熟化温度 粒子群优化算法 麻雀搜索算法 pid控制
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基于模糊PID的不同液蛋配比控制系统研究
19
作者 迟媛 刘聪 +3 位作者 黄子龙 王振浩 赵国羽 迟玉杰 《食品与机械》 北大核心 2025年第6期112-120,共9页
[目的]优化液蛋生产中蛋黄液和蛋清液(全蛋液)的配比控制系统。[方法]单片机通过触摸屏输入的蛋黄液和蛋清液(全蛋液)配比指令,通过模糊PID控制算法,控制变频器的频率及泵的转速,与电导率仪在线监测的反馈信号进行比较,以实现蛋清液和... [目的]优化液蛋生产中蛋黄液和蛋清液(全蛋液)的配比控制系统。[方法]单片机通过触摸屏输入的蛋黄液和蛋清液(全蛋液)配比指令,通过模糊PID控制算法,控制变频器的频率及泵的转速,与电导率仪在线监测的反馈信号进行比较,以实现蛋清液和蛋黄液的实时精确配比;并应用Matlab软件中的Simulink仿真比较了传统PID算法、粒子群优化PID算法和模糊PID算法的性能。[结果]仿真结果表明,模糊PID的超调量小、调整时间短且动态响应能力强。在配比试验中,模糊PID算法的液蛋配比控制系统的最大电导率误差为0.17 mS/cm,蛋黄质量分数与实际值相差3.4%,系统达到稳定所需时间为10 s左右,稳定时蛋黄质量分数最大误差为0.8%。[结论]试验设计的液蛋配比控制系统能够有效减小配比误差、响应速度快、稳定性好,可实现实时在线监测与配比控制,提高液蛋生产设备的智能化水平。 展开更多
关键词 液蛋 模糊pid 控制系统 质量配比
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基于PID的小区塑料大棚温湿度调控系统设计与试验
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作者 马少辉 孟婷 +2 位作者 吴智勋 任伟 朱霞 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期711-719,共9页
针对普通塑料大棚温湿度调节需人工卷放棉帘、通风操作,费时费力的问题,设计了一套基于比例-积分-微分(PID)控制技术的塑料大棚温湿度系统。系统采用温湿度测量、控制输出、显示和报警的模块化设计,增强了模块间通讯的连接性和抗干扰性... 针对普通塑料大棚温湿度调节需人工卷放棉帘、通风操作,费时费力的问题,设计了一套基于比例-积分-微分(PID)控制技术的塑料大棚温湿度系统。系统采用温湿度测量、控制输出、显示和报警的模块化设计,增强了模块间通讯的连接性和抗干扰性,提高了效率与稳定性;对算法进行了分析与优化,并开展了小区单因素和综合试验,结果表明,在预设温湿度初始设置范围25℃-27℃和50%-60%时,系统控制平均误差率为1.2%,能满足试验小区植物生长要求,研究成果为普通塑料大棚自动化技术升级提供了参考方案。 展开更多
关键词 设施农业 塑料大棚 温湿度 pid控制
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