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基于变增益单神经元PID的秸秆旋埋还田导航系统研制 被引量:13
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作者 周明宽 夏俊芳 +3 位作者 郑侃 杜俊 张居敏 罗承铭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期31-40,共10页
水稻田土壤松软,收割机作业后会出现残留秸秆凸起、地表坑洼等现象,导致秸秆旋埋还田作业易出现重耕、漏耕和自动驾驶路径跟踪精度差等问题。该研究基于滑移估计模型推导了拖拉机路径跟踪的前轮转角控制率,并设计了一种变增益单神经元PI... 水稻田土壤松软,收割机作业后会出现残留秸秆凸起、地表坑洼等现象,导致秸秆旋埋还田作业易出现重耕、漏耕和自动驾驶路径跟踪精度差等问题。该研究基于滑移估计模型推导了拖拉机路径跟踪的前轮转角控制率,并设计了一种变增益单神经元PID导航控制器。在自主设计的电控比例液压转向系统基础上开发了秸秆旋埋还田导航系统,采用双天线RTK-GNSS获取拖拉机的实时位置和航向角信息,由变增益单神经元PID控制器根据理论转角和航向角偏差变化输出实际执行转角,实现旋埋作业自主路径跟踪。田间试验表明,作业速度为1.15m/s时,变增益单神经元PID控制器的自适应直线跟踪最大横向偏差不超过0.071 m,平均绝对偏差不超过0.031 m。与常规PID控制器相比,变增益单神经元PID控制器的最大横向偏差和平均绝对偏差控制精度分别提高了53.08%和51.72%;与单神经元PID控制器相比,最大横向偏差和平均绝对偏差控制精度分别提高了39.00%和28.21%。该研究设计的变增益单神经元PID控制器可以增强导航系统的适应性和鲁棒性,提高路径跟踪精度,适用于未来无人驾驶下的秸秆旋埋还田作业。 展开更多
关键词 农业机械 秸秆 导航 旋埋还田 控制器 变增益单神经元pid 电控比例液压系统 双天线RTK-GNSS
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基于模糊免疫-单神经元PID控制单开关高增益直流变换器 被引量:1
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作者 万陆峰 徐玉珍 金涛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期13-24,共12页
针对1种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,通过将电压升举单元引入Boost变换器来实现在较小占空比情况下提高电压增益,降低开关管、二极管电压应力,减小开关管的导通损耗,从而提高变换器的效率。为了进一步提高变换器的动... 针对1种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,通过将电压升举单元引入Boost变换器来实现在较小占空比情况下提高电压增益,降低开关管、二极管电压应力,减小开关管的导通损耗,从而提高变换器的效率。为了进一步提高变换器的动态性能与抗扰动能力,在分析单神经元控制器的基础上引入免疫反馈机制,研究模糊免疫-单神经元PID控制策略,将模糊免疫控制与单神经元智能控制器结合,实现了单神经元比例系数的自整定。最后,对所提变换器和控制策略进行了仿真研究,并设计了1台输出200V/0.5A的实验样机进行实验验证,仿真和实验结果均表明:所提变换器可在较小占空比情况下获得较高电压增益;与传统的PID控制策略相比,所提模糊免疫-单神经元PID控制策略能更有效地抑制系统扰动,提高变换器的动态性能,具有更强的自适应能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 开关 增益 低应力 神经元pid控制器 模糊免疫自整定
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基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器
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作者 周晓燕 贾海涛 +3 位作者 卢庆轩 王鹤霖 袁成功 张民 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期350-360,共11页
为使光伏系统和燃料电池的输出电压适应于并网发电系统所需的电压等级,提出一种基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器。基于耦合电感的升压单元,使变换器在原有的开关占空比D上,增加一个新的自由度来调节输出电压。钳位单元的引入,削弱... 为使光伏系统和燃料电池的输出电压适应于并网发电系统所需的电压等级,提出一种基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器。基于耦合电感的升压单元,使变换器在原有的开关占空比D上,增加一个新的自由度来调节输出电压。钳位单元的引入,削弱了耦合电感漏感与半导体器件的电压尖峰,提升了变换器的效率。通过单神经元PID,增强变换器抗扰动能力。该文先分析所提变换器的工作模态,推出其性能特点,并与经典变换器做出比较。通过仿真模拟电路运行和搭建实验模型研究,验证理论分析的正确性和实验过程的准确性。 展开更多
关键词 DC-DC换器 耦合电感 电压增益 钳位 神经元pid
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基于改进灰色预测单神经元PI的全超导托卡马克核聚变发电装置快控电源电流控制 被引量:2
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作者 黄海宏 陈昭 王海欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1886-1897,共12页
全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST... 全超导托卡马克核聚变发电装置(EAST)快控电源负载电感的电流受多种不确定环境因素的影响而难以预测,灰色预测无需精确对象模型,只需少量已知信息即可实现输出电流短期预测,已在EAST快控电源中有了一定研究应用。为解决灰色预测在EAST快控电源中对突变信号边沿预测精度低和预测延时时间长的问题,提出一种改进灰色预测算法实现输出电流预测。在一个开关周期内对输出电流进行等时长间隔采样4次作为原始序列,将滚动式采样预测改为逐周期采样预测,在实现灰色预测的过程中不必依赖过去几个周期的历史采样信息,只需本周期的4个原始采样值即可实现输出电流的预测。根据预测电流与参考电流误差自适应调整单神经元比例-积分(PI)控制的输出增益,实现输出电流的快速准确控制。仿真和实验结果表明,在EAST快控电源电流预测过程中所提出的改进灰色预测,对比传统灰色预测具有更高的预测精度和更小的预测延时,改进灰色预测变增益单神经元PI控制能够在减小电流超调的同时加快输出电流响应速度。 展开更多
关键词 EAST快控电源 改进灰色预测 逐周期采样预测 增益神经元PI
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风力机变桨系统单神经元自适应PID控制 被引量:4
5
作者 任海军 何玉林 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期22-26,共5页
在分析风力发电系统能量转换理论的基础上,将单神经元自适应算法与常规PID算法结合,通过单神经元自学习,对PID控制器的系数进行在线调整,提出一种单神经元自适应PID调节变桨角度的控制方法,建立了风力机桨距角控制数学模型.风速超过额... 在分析风力发电系统能量转换理论的基础上,将单神经元自适应算法与常规PID算法结合,通过单神经元自学习,对PID控制器的系数进行在线调整,提出一种单神经元自适应PID调节变桨角度的控制方法,建立了风力机桨距角控制数学模型.风速超过额定值后,利用单神经元自适应PID控制器进行变桨控制,将控制结果与采用常规PID控制器的控制性能进行了对比.结果表明:单神经元自适应PID控制器可以将输出功率恒定在额定值,能够对变桨系统进行有效控制,达到预期的目标. 展开更多
关键词 风力机 桨控制 神经元 自适应控制 pid控制
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汽车主动悬架单神经元PID控制器设计 被引量:6
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作者 王振臣 赵莎 杨康 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期29-32,共4页
悬架系统对汽车乘坐舒适性和操纵稳定性的改善起着重要的作用。为提高汽车行驶的平顺性,设计了单神经元PID控制器,并利用人工蜂群算法在线优化单神经元PID控制增益。以车身垂直加速度、轮胎动位移、悬架动行程为评价指标,研究控制器的... 悬架系统对汽车乘坐舒适性和操纵稳定性的改善起着重要的作用。为提高汽车行驶的平顺性,设计了单神经元PID控制器,并利用人工蜂群算法在线优化单神经元PID控制增益。以车身垂直加速度、轮胎动位移、悬架动行程为评价指标,研究控制器的减振效果和当路面输入改变、模型参数变化时的适应性,对1/4汽车主动悬架模型进行仿真了分析。结果表明:基于蜂群的单神经元PID控制器有效地降低了车身垂直加速度,且有较强的鲁棒性,进一步提高了汽车行驶的平顺性。 展开更多
关键词 主动悬架 神经元pid控制 人工蜂群 增益调节
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基于免疫-单神经元PID算法的纸浆浓度控制 被引量:4
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作者 黄亚南 张爱娟 胡慕伊 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期30-35,共6页
针对单神经元PID算法中的增益K不能自调整引起的动态响应慢的问题,提出了一种将免疫算法与单神经元PID算法相结合的控制算法——免疫-单神元PID算法。依据T细胞免疫机理调节单神经元PID算法中的增益K,使增益K获得自调整功能,以改善单神... 针对单神经元PID算法中的增益K不能自调整引起的动态响应慢的问题,提出了一种将免疫算法与单神经元PID算法相结合的控制算法——免疫-单神元PID算法。依据T细胞免疫机理调节单神经元PID算法中的增益K,使增益K获得自调整功能,以改善单神经元PID算法的动态性能,提高其学习速度。仿真结果表明,该算法可克服纸浆浓度控制过程中存在的多干扰性、时变性、非线性等缺点,能够满足纸浆浓度控制的稳定性、快速性要求。与单神经元PID算法相比,该算法响应速度具有明显的优越性,并具备了单神经元PID算法本身较强的抗干扰能力以及自学习自适应的能力。"THJSK-1"平台上的实时控制也验证了免疫-单神经元PID算法的可行性。 展开更多
关键词 纸浆浓度 免疫机理 神经元pid算法 增益自调整
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基于单神经元权系数的风电机组独立变桨控制 被引量:3
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作者 姚兴佳 马晓岩 +1 位作者 郭庆鼎 关利海 《可再生能源》 CAS 北大核心 2010年第3期19-23,共5页
针对风电机组大型化造成风轮受风剪切效应不良影响的问题,提出了采用模糊PID功率控制器与单神经元动态权系数分配的独立变桨距控制方案。使用Matlab软件对该方案应用于1 MW双馈型风电机组独立变桨距的运行工况进行仿真研究。仿真结果显... 针对风电机组大型化造成风轮受风剪切效应不良影响的问题,提出了采用模糊PID功率控制器与单神经元动态权系数分配的独立变桨距控制方案。使用Matlab软件对该方案应用于1 MW双馈型风电机组独立变桨距的运行工况进行仿真研究。仿真结果显示,独立变桨距控制方案在保证机组输出功率稳定的前提下,显著改善了风机叶片与风轮承受的轴向不平衡气动力的幅值与波动,进而降低了机组运行过程中受到的气动疲劳载荷,有助于延长机组寿命。 展开更多
关键词 独立桨距 动态权系数 模糊pid 神经元pid自适应
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钢球磨煤机的改进型单神经元PID自适应解耦控制系统 被引量:4
9
作者 程启明 郑勇 程尹曼 《热力发电》 CAS 北大核心 2009年第11期53-56,60,共5页
针对钢球磨煤机(球磨机)制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出了改进型单神经元PID自适应解耦球磨机控制系统。在单神经元控制器中,单神经元的权值采用有监督的Hebb学习规则在线训练,单神经元的比例增益和学习速率采用... 针对钢球磨煤机(球磨机)制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出了改进型单神经元PID自适应解耦球磨机控制系统。在单神经元控制器中,单神经元的权值采用有监督的Hebb学习规则在线训练,单神经元的比例增益和学习速率采用在线调整;神经元的结构采用积分分离PID方法进行结构变化。Matlab/Simulink仿真结果表明,该控制方法比传统PID控制方法有更好的控制品质,其具有跟踪快、鲁棒性强、解耦好等优点,较好地解决了球磨机系统的时变性、耦合性等问题。 展开更多
关键词 火电厂 钢球磨煤机 解耦控制 神经元pid 积分分离pid控制 增益自调整
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适用于非线性对象的神经元变结构PID控制 被引量:9
10
作者 严家玉 王宁 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第2期132-136,共5页
针对具有严重非线性的受控对象,提出了一种神经元变结构PID控制方法.该方法将变结构PID控制器与神经元控制器相结合,用一个神经元实现变结构PID控制器中结构变化的部分;同时用另一个神经元实时调整PID控制器的参数,提高了控制系统的响... 针对具有严重非线性的受控对象,提出了一种神经元变结构PID控制方法.该方法将变结构PID控制器与神经元控制器相结合,用一个神经元实现变结构PID控制器中结构变化的部分;同时用另一个神经元实时调整PID控制器的参数,提高了控制系统的响应速度和鲁棒性.将所提出控制方法用于pH中和过程控制,仿真实验结果表明,该方法具有满意的控制品质及较强的适应性. 展开更多
关键词 神经元控制 非线性对象 结构pid 增益自调整
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2种风力机变桨系统单神经元比例–积分–微分控制策略的比较与分析 被引量:2
11
作者 任海军 何玉林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期154-157,共4页
针对风力机变桨系统非线性的特点,提出采用单神经元比例–积分–微分(proportional integral differential,PID)进行控制。分析了单神经元PID控制器的特点,建立了数学模型。将单神经元PID算法进行改进,得到改进的单神经元PID控制器。仿... 针对风力机变桨系统非线性的特点,提出采用单神经元比例–积分–微分(proportional integral differential,PID)进行控制。分析了单神经元PID控制器的特点,建立了数学模型。将单神经元PID算法进行改进,得到改进的单神经元PID控制器。仿真结果表明:2种单神经元PID控制器构成的系统均可实现无超调,具有系统稳定性好的特点;改进单神经元PID控制器较单神经元PID控制器的响应速度更快;2种单神经元PID控制器比常规PID控制器的鲁棒性更强。 展开更多
关键词 风力机 桨系统 神经元pid算法 改进神经元pid算法
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基于改进灰色预测单神经元PID的URV伺服控制系统研究 被引量:6
12
作者 王永涛 肖俊辰 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期251-257,共7页
无人侦察车伺服控制系统模型很难准确建立,且传统的PID控制误差大、精度低,难以满足实际要求,提出一种序列-残差联合灰色预测单神经元PID控制器的设计方案。单神经元PID控制具有较强的自学习和自适应能力,能够提高系统的鲁棒性;变论域... 无人侦察车伺服控制系统模型很难准确建立,且传统的PID控制误差大、精度低,难以满足实际要求,提出一种序列-残差联合灰色预测单神经元PID控制器的设计方案。单神经元PID控制具有较强的自学习和自适应能力,能够提高系统的鲁棒性;变论域模糊控制则实现其模糊规则的自适应调整,动态调整控制器参数,实现算法增益;建立序列-残差联合灰色预测模型,通过对预测残差的二次预测修正,取代测量结果进行控制运算,实现对控制系统的快速、精准控制。仿真结果表明:改进灰色预测单神经元PID的无人侦察车伺服控制系统较传统的PID控制具有优良的动、静态性能指标和抗扰动能力。 展开更多
关键词 无人侦察车 灰色预测 序列-残差 神经元pid控制 论域 模糊控制
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静变电源的优化模糊神经网络PID控制研究 被引量:1
13
作者 牛江川 樊波 +1 位作者 程培源 何永全 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第11期46-48,共3页
为提高静变电源输出电压的质量,采用了优化模糊神经网络PID控制器代替模糊PID控制,所采用的优化模糊神经网络充分融合了模糊逻辑和神经网络两者的优点,使推理速度加快,并通过在系统运行时神经网络不断地增加和完善模糊控制规则,单神经... 为提高静变电源输出电压的质量,采用了优化模糊神经网络PID控制器代替模糊PID控制,所采用的优化模糊神经网络充分融合了模糊逻辑和神经网络两者的优点,使推理速度加快,并通过在系统运行时神经网络不断地增加和完善模糊控制规则,单神经元通过自学习调整控制因子,提高了系统控制的精度。将该方法和PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对系统控制量进行调整。在MATLAB/SIMULINK环境下,对于优化模糊神经网路PID和模糊PID在静变电源控制中的应用分别进行了仿真。仿真分析结果表明,经过BP神经网络和单神经元网络学习后,控制器具有良好的控制性能和自适应能力,很好地满足了系统的鲁棒性、快速性的要求。 展开更多
关键词 电源 优化模糊神经网络 神经元 pid控制 仿真
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减少风力机转矩波动的异步变桨控制 被引量:15
14
作者 窦真兰 施刚 +2 位作者 曹云峰 凌志斌 蔡旭 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期236-245,共10页
为了减少大型风力机的风轮转矩波动,本文根据风剪切、塔影和湍流对风轮转矩的影响规律提出了一种新型的异步变桨控制策略,即独立地对每个桨叶的桨距角进行控制,从而改变了桨叶上气动力产生的摆振力矩,减少了风轮转矩的波动和桨叶上的不... 为了减少大型风力机的风轮转矩波动,本文根据风剪切、塔影和湍流对风轮转矩的影响规律提出了一种新型的异步变桨控制策略,即独立地对每个桨叶的桨距角进行控制,从而改变了桨叶上气动力产生的摆振力矩,减少了风轮转矩的波动和桨叶上的不平衡载荷;同时采用单神经元自适应PID控制策略设计异步变桨控制器。仿真结果不仅验证了基于单神经元自适应PID的异步变桨控制策略的正确性和有效性,而且证明采用该异步变桨控制系统不但减少了风轮转矩被动,还减少了桨叶上挥舞力矩的波动、偏航力矩波动和俯仰力矩波动,有效降低了风力发电机组各部件的疲劳载荷,对今后实际风场中异步变桨控制系统的实现具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 风轮转矩波动 气动力 摆振力矩 异步桨控制 神经元自适应pid
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基于磁流变技术的车辆座椅悬架减振研究 被引量:5
15
作者 赵强 陈云微 《森林工程》 2010年第6期20-25,共6页
利用磁流变液变阻尼和磁流变弹性体变刚度的特点,提出可应用于工程车辆座椅的磁流变阻尼器和磁流变弹性体并联的结构方案,建立5自由度的"人体-座椅"动力学模型。针对该模型运用改进的单神经元自适应PID控制策略,通过仿真验证... 利用磁流变液变阻尼和磁流变弹性体变刚度的特点,提出可应用于工程车辆座椅的磁流变阻尼器和磁流变弹性体并联的结构方案,建立5自由度的"人体-座椅"动力学模型。针对该模型运用改进的单神经元自适应PID控制策略,通过仿真验证座椅悬架和控制策略的有效性。仿真结果显示、基于磁流变变阻尼变刚度结构的座椅悬架较只基于变阻尼的座椅悬架振动减少约35%,有效地提高乘坐舒适性。 展开更多
关键词 半主动座椅悬架 磁流阻尼器 磁流弹性体 神经元 pid 仿真
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一种基于自适应的复合PID控制在非对称缸电液伺服系统中的应用 被引量:1
16
作者 刘子龙 刘国忠 +1 位作者 刘洁 庄显义 《机床与液压》 北大核心 2004年第6期102-105,共4页
众所周知 ,非对称缸五阶电液伺服系统是一类典型高阶非线性、时变、增益不对称系统 ,动态特性随负载变化很大 ,使用常规PID控制很难满足性能指标的要求 ;2 0 -SIM仿真软件是建立在键图理论上的仿真工具 ,适合于非线性系统仿真。基于以... 众所周知 ,非对称缸五阶电液伺服系统是一类典型高阶非线性、时变、增益不对称系统 ,动态特性随负载变化很大 ,使用常规PID控制很难满足性能指标的要求 ;2 0 -SIM仿真软件是建立在键图理论上的仿真工具 ,适合于非线性系统仿真。基于以上特点 ,本文采用 2 0 -SIM仿真工具建立仿真模型 ,并设计了一种基于自适应的复合BPNN控制策略 ,这种控制策略包括常规的PID控制和BPNN控制。将其控制的仿真结果与常规PID控制、单神经元PID控制的仿真结果相比较 。 展开更多
关键词 增益不对称 神经元pid 键合图 20-SIM 复合pid
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