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模糊反馈增量式比例积分微分油气悬架控制
被引量:
8
1
作者
孙建民
刘祥
+1 位作者
赵国浩
周庆辉
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第34期14814-14820,共7页
为了提升工程车辆的行驶平稳性,以工程车辆油气悬架为研究对象,以车身加速度为主要优化目标,设计了基于模糊反馈的增量式比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)油气悬架控制系统。对被动悬架,增量式PID和模糊反馈增量式PI...
为了提升工程车辆的行驶平稳性,以工程车辆油气悬架为研究对象,以车身加速度为主要优化目标,设计了基于模糊反馈的增量式比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)油气悬架控制系统。对被动悬架,增量式PID和模糊反馈增量式PID控制器进行仿真,对车身垂向加速度、车轮动载荷、悬架动挠度和控制力4个指标进行分析。选取C级路面和车辆行驶速度作为油气悬架系统输入激励,在降低车身垂直加速度的前提下,着重解决增量式PID控制器存在的问题。仿真结果表明,与传统被动悬架系统相比,基于模糊反馈的增量式PID控制油气悬架系统的车身垂向加速度的均方根值降低52%、悬架动挠度降低24%、车轮动载荷降低了44%。与增量式PID相比,悬架动挠度降低了69%,且基于模糊反馈的增量式PID控制器相比较于传统增量式PID控制器其输出控制力降低了86%。因此可以证明,基于模糊反馈的增量式PID控制器,不仅可以提升油气悬架系统综合动态性能,对改善车辆行驶的平顺性和操作稳定性,具有较好的应用前景,且其在经济性和环保性方面同样更具优势。
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关键词
油气悬架
工程车辆
模糊反馈
增量式
比例
积分
微分
(
proportional-integral-derivative
PID)
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职称材料
基于模糊增量式PID控制的激光定向能量沉积熔池温度监测与闭环控制
2
作者
苏立志
杨建利
+7 位作者
卢通
徐子法
郭伟
覃祥丽
王文涛
何建群
马新强
成巍
《中国表面工程》
北大核心
2025年第3期199-212,共14页
作为激光增材制造的技术之一,激光定向能量沉积利用送粉器将粉末送入由高能量激光束产生的熔池中,将材料逐层沉积在基板上,可以实现任意复杂形状的零件成形。沉积过程中熔池温度与成型质量密切关联。因此需要对熔池温度进行实时检测,为...
作为激光增材制造的技术之一,激光定向能量沉积利用送粉器将粉末送入由高能量激光束产生的熔池中,将材料逐层沉积在基板上,可以实现任意复杂形状的零件成形。沉积过程中熔池温度与成型质量密切关联。因此需要对熔池温度进行实时检测,为工艺参数的调整提供指导。沉积时熔池温度受零部件散热条件变化、设备波动等外部环境影响易发生波动变化,导致形成性能低、形貌差的沉积层,所以需要对熔池温度实时控制。针对激光定向能量沉积成形中熔池表面温度难以测量与控制的问题。搭建彩色电荷耦合设备相机(CCD)同轴测温系统与闭环控制系统,设计多组试验。研究送粉速率、扫描速度、激光功率对熔池温度的影响规律。发现激光功率变化对熔池温度的影响最显著。根据激光定向能量沉积过程的特点,提出一种基于模糊增量式比例-积分-微分(PID)的熔池温度控制算法,并基于Simulink建立仿真系统,为搭建熔池温度闭环控制提供理论支撑;基于微软基础类库(MFC)开发闭环控制系统软件,设计激光定向能量沉积试验,通过添加激光功率、送粉速率变化模拟实际生产可能出现的问题,分析闭环控制下熔池温度的变化,验证模糊增量式PID算法应对复杂多变的激光定向能量沉积过程的有效性。结果表明,模糊增量式PID算法相比于增量式PID算法具有更好的控制效果。模糊增量式PID算法通过模糊逻辑的引入,可以更好地处理非线性系统和不确定性,并在复杂环境下,控制系统的响应更为精确地减少了超调和稳态误差,为实际应用提供了新思路。
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关键词
激光定向能量沉积
模糊
增量式
比例
-
积分
-
微分
(PID)
熔池温度
闭环控制
仿真模拟
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职称材料
热风洞温度系统的无模型自适应级联控制
被引量:
1
3
作者
陈嘉诚
杨旭
+3 位作者
马渝翔
李栋
董素君
李运华
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1713-1720,共8页
热风洞能够为高温热电偶动态标定和航空发动机叶片热强度测试等应用场景提供均匀且稳定的温度场,如何对热风洞所产生的热气流进行宽温范围的温度控制是一个难点。为此,建立了热风洞燃油流量和燃烧室温度的数学模型;设计了一种内环为增...
热风洞能够为高温热电偶动态标定和航空发动机叶片热强度测试等应用场景提供均匀且稳定的温度场,如何对热风洞所产生的热气流进行宽温范围的温度控制是一个难点。为此,建立了热风洞燃油流量和燃烧室温度的数学模型;设计了一种内环为增量式比例积分微分(PID)和外环为无模型自适应控制(MFAC)的级联控制方法,增量式PID控制器控制燃油流量,MFAC控制器控制燃烧室温度,实现了对燃烧室温度的有效控制;进行了不同目标温度的数值模拟和试验研究,并与FuzzyPID-PID级联控制方案和传统的级联PID控制方案进行了对比测试。试验结果确认了所提控制方案的可行性与优越性。
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关键词
热风洞
温度控制
无模型自适应控制
增量式
比例
积分
微分
级联控制
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职称材料
电动阀的开度控制
被引量:
6
4
作者
李如林
张根宝
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2009年第5期572-575,共4页
为解决无连续开度反馈电动阀在工业控制系统中的不足,研究了西门子STEP7中PID功能块FB42的工作原理,将无连续开度反馈阀改造成连续开度的伺服系统,改造后的阀门控制精度高,能满足各种工业场合的需求,并通过实验验证了本方法有效。
关键词
增量式
比例
积分
微分
控制器
阀门开度
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职称材料
改进卡尔曼滤波的PID控制
被引量:
3
5
作者
朱静涛
曾喆昭
肖强英
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第9期245-248,共4页
传统的基于卡尔曼滤波算法的PID控制,在滤除控制过程中和测量过程中的噪声干扰方面效果很好。但系统的收敛速度、超调等方面还存在问题,这主要是PID参数没有达到最优。针对卡尔曼PID的参数优化问题,结合遗传算法优化PID参数,引入增量的...
传统的基于卡尔曼滤波算法的PID控制,在滤除控制过程中和测量过程中的噪声干扰方面效果很好。但系统的收敛速度、超调等方面还存在问题,这主要是PID参数没有达到最优。针对卡尔曼PID的参数优化问题,结合遗传算法优化PID参数,引入增量的分段控制改进控制信号u的组成结构。经过Matlab仿真验证,方法数据量少、参数优化快、系统收敛快、超调小,方法可行。
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关键词
比例
-
积分
-
微分
(PID)
卡尔曼滤波算法
遗传算法
增量式
比例
-
积分
-
微分
(PID)
分段控制
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职称材料
题名
模糊反馈增量式比例积分微分油气悬架控制
被引量:
8
1
作者
孙建民
刘祥
赵国浩
周庆辉
机构
北京建筑大学机电与车辆工程学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第34期14814-14820,共7页
基金
住房和城乡建设部科学技术计划(2017-K4-021)
北京市属高校基本科研业务费项目(X20080)。
文摘
为了提升工程车辆的行驶平稳性,以工程车辆油气悬架为研究对象,以车身加速度为主要优化目标,设计了基于模糊反馈的增量式比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)油气悬架控制系统。对被动悬架,增量式PID和模糊反馈增量式PID控制器进行仿真,对车身垂向加速度、车轮动载荷、悬架动挠度和控制力4个指标进行分析。选取C级路面和车辆行驶速度作为油气悬架系统输入激励,在降低车身垂直加速度的前提下,着重解决增量式PID控制器存在的问题。仿真结果表明,与传统被动悬架系统相比,基于模糊反馈的增量式PID控制油气悬架系统的车身垂向加速度的均方根值降低52%、悬架动挠度降低24%、车轮动载荷降低了44%。与增量式PID相比,悬架动挠度降低了69%,且基于模糊反馈的增量式PID控制器相比较于传统增量式PID控制器其输出控制力降低了86%。因此可以证明,基于模糊反馈的增量式PID控制器,不仅可以提升油气悬架系统综合动态性能,对改善车辆行驶的平顺性和操作稳定性,具有较好的应用前景,且其在经济性和环保性方面同样更具优势。
关键词
油气悬架
工程车辆
模糊反馈
增量式
比例
积分
微分
(
proportional-integral-derivative
PID)
Keywords
hydro pneumatic suspension
engineering vehicle
fuzzy control
incremental
proportional-integral-derivative
(PID)
simulation
分类号
U463.3 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于模糊增量式PID控制的激光定向能量沉积熔池温度监测与闭环控制
2
作者
苏立志
杨建利
卢通
徐子法
郭伟
覃祥丽
王文涛
何建群
马新强
成巍
机构
齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所
淄博芯材集成电路有限责任公司
北京航空航天大学机械工程及自动化学院
出处
《中国表面工程》
北大核心
2025年第3期199-212,共14页
基金
济南市“新高校20条”项目(202333031)
国家自然科学基金(52405381)
+2 种基金
山东省自然科学基金(ZR2024QE535)
山东省重大科技创新工程(2024CXGC010105)
泰山产业领军人才(tscy20231268)。
文摘
作为激光增材制造的技术之一,激光定向能量沉积利用送粉器将粉末送入由高能量激光束产生的熔池中,将材料逐层沉积在基板上,可以实现任意复杂形状的零件成形。沉积过程中熔池温度与成型质量密切关联。因此需要对熔池温度进行实时检测,为工艺参数的调整提供指导。沉积时熔池温度受零部件散热条件变化、设备波动等外部环境影响易发生波动变化,导致形成性能低、形貌差的沉积层,所以需要对熔池温度实时控制。针对激光定向能量沉积成形中熔池表面温度难以测量与控制的问题。搭建彩色电荷耦合设备相机(CCD)同轴测温系统与闭环控制系统,设计多组试验。研究送粉速率、扫描速度、激光功率对熔池温度的影响规律。发现激光功率变化对熔池温度的影响最显著。根据激光定向能量沉积过程的特点,提出一种基于模糊增量式比例-积分-微分(PID)的熔池温度控制算法,并基于Simulink建立仿真系统,为搭建熔池温度闭环控制提供理论支撑;基于微软基础类库(MFC)开发闭环控制系统软件,设计激光定向能量沉积试验,通过添加激光功率、送粉速率变化模拟实际生产可能出现的问题,分析闭环控制下熔池温度的变化,验证模糊增量式PID算法应对复杂多变的激光定向能量沉积过程的有效性。结果表明,模糊增量式PID算法相比于增量式PID算法具有更好的控制效果。模糊增量式PID算法通过模糊逻辑的引入,可以更好地处理非线性系统和不确定性,并在复杂环境下,控制系统的响应更为精确地减少了超调和稳态误差,为实际应用提供了新思路。
关键词
激光定向能量沉积
模糊
增量式
比例
-
积分
-
微分
(PID)
熔池温度
闭环控制
仿真模拟
Keywords
laser-directed energy deposition
fuzzy incremental
proportional-integral-derivative
(PID)
melt pool temperature
closed-loop control
simulation
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
热风洞温度系统的无模型自适应级联控制
被引量:
1
3
作者
陈嘉诚
杨旭
马渝翔
李栋
董素君
李运华
机构
北京航空航天大学大型飞机高级人才培训班
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
北京航空航天大学航空科学与工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1713-1720,共8页
基金
国家科技重大专项(2017-V-0015-0067)。
文摘
热风洞能够为高温热电偶动态标定和航空发动机叶片热强度测试等应用场景提供均匀且稳定的温度场,如何对热风洞所产生的热气流进行宽温范围的温度控制是一个难点。为此,建立了热风洞燃油流量和燃烧室温度的数学模型;设计了一种内环为增量式比例积分微分(PID)和外环为无模型自适应控制(MFAC)的级联控制方法,增量式PID控制器控制燃油流量,MFAC控制器控制燃烧室温度,实现了对燃烧室温度的有效控制;进行了不同目标温度的数值模拟和试验研究,并与FuzzyPID-PID级联控制方案和传统的级联PID控制方案进行了对比测试。试验结果确认了所提控制方案的可行性与优越性。
关键词
热风洞
温度控制
无模型自适应控制
增量式
比例
积分
微分
级联控制
Keywords
hot wind tunnel
temperature control
model-free adaptive control
incremental proportional integral derivative
cascade control
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
电动阀的开度控制
被引量:
6
4
作者
李如林
张根宝
机构
陕西科技大学电气与信息工程学院
出处
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2009年第5期572-575,共4页
文摘
为解决无连续开度反馈电动阀在工业控制系统中的不足,研究了西门子STEP7中PID功能块FB42的工作原理,将无连续开度反馈阀改造成连续开度的伺服系统,改造后的阀门控制精度高,能满足各种工业场合的需求,并通过实验验证了本方法有效。
关键词
增量式
比例
积分
微分
控制器
阀门开度
Keywords
incremental made, PID, controllers, valve opening
分类号
TP206.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
改进卡尔曼滤波的PID控制
被引量:
3
5
作者
朱静涛
曾喆昭
肖强英
机构
长沙理工大学电气与信息工程学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
2012年第9期245-248,共4页
文摘
传统的基于卡尔曼滤波算法的PID控制,在滤除控制过程中和测量过程中的噪声干扰方面效果很好。但系统的收敛速度、超调等方面还存在问题,这主要是PID参数没有达到最优。针对卡尔曼PID的参数优化问题,结合遗传算法优化PID参数,引入增量的分段控制改进控制信号u的组成结构。经过Matlab仿真验证,方法数据量少、参数优化快、系统收敛快、超调小,方法可行。
关键词
比例
-
积分
-
微分
(PID)
卡尔曼滤波算法
遗传算法
增量式
比例
-
积分
-
微分
(PID)
分段控制
Keywords
proportional-integral-derivative
(PID)
Kalman filtering algorithm
genetic algorithm
incremental Proportional-Integral- Derivative (PID)
subsection control
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
模糊反馈增量式比例积分微分油气悬架控制
孙建民
刘祥
赵国浩
周庆辉
《科学技术与工程》
北大核心
2021
8
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职称材料
2
基于模糊增量式PID控制的激光定向能量沉积熔池温度监测与闭环控制
苏立志
杨建利
卢通
徐子法
郭伟
覃祥丽
王文涛
何建群
马新强
成巍
《中国表面工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
热风洞温度系统的无模型自适应级联控制
陈嘉诚
杨旭
马渝翔
李栋
董素君
李运华
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
电动阀的开度控制
李如林
张根宝
《江南大学学报(自然科学版)》
CAS
2009
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
改进卡尔曼滤波的PID控制
朱静涛
曾喆昭
肖强英
《计算机工程与应用》
CSCD
2012
3
在线阅读
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职称材料
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