区间比例积分微分控制器理论在制导炸弹控制系统设计中的应用 被引量：1

1

作者 李银伢 盛安冬 郭治 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期108-112,共5页

应用区间多项式及区间系统比例积分微分控制器 (PID)设计理论 ,给出了一种飞行控制系统PID控制器设计方法。该方法同时考虑稳定性指标和时域性能指标。首先求出PID控制器的所有稳定参数集 ,再在该集上得出满足时域性能指标的PID控制器... 应用区间多项式及区间系统比例积分微分控制器 (PID)设计理论 ,给出了一种飞行控制系统PID控制器设计方法。该方法同时考虑稳定性指标和时域性能指标。首先求出PID控制器的所有稳定参数集 ,再在该集上得出满足时域性能指标的PID控制器参数区域。只需设计一组控制器参数 ,就可具有较强的适应被控对象参数变化的能力。理论分析和仿真试验结果表明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 PID控制器 控制系统设计 控制器参数 区间系统 被控对象 性能指标 仿真试验 比例积分微分控制器 组控 时域

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一类新型非线性随机系统微分状态估计器和控制器 被引量：9

2

作者 齐国元 陈增强 +1 位作者 薛薇 袁著祉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期693-696,共4页

本文提出一类不依赖被估计系统模型微分状态估计器,参数少、精度高,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数;给出了完整的稳定性和收敛性证明;频率特性分析表明,该估计器具有较好的滤波特性.另外,基于所提出的估计器,本文设计了不依... 本文提出一类不依赖被估计系统模型微分状态估计器,参数少、精度高,通过分析其根轨迹和极点要求配置合适的参数;给出了完整的稳定性和收敛性证明;频率特性分析表明,该估计器具有较好的滤波特性.另外,基于所提出的估计器,本文设计了不依赖非线性系统模型的高阶微分反馈控制器.该控制器稳定性好,鲁棒性强.最后,通过几个仿真例子验证了所提出理论的正确性. 展开更多

关键词 稳定性 收敛性 微分状态估计器 高阶微分反馈控制器 鲁棒性

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基于线性二次型算法的多机器人编队控制

3

作者 王智 《信息化研究》 2025年第2期9-15,共7页

本文针对多机器人编队控制问题,提出一种基于线性二次型调节器(LQR)的编队控制方法。该方法基于领航-跟随法,将编队控制转化为跟随机器人对虚拟目标点的轨迹跟踪控制。首先,各跟随者根据领航者位姿状态数据和自身角色配置计算得到对应... 本文针对多机器人编队控制问题,提出一种基于线性二次型调节器(LQR)的编队控制方法。该方法基于领航-跟随法,将编队控制转化为跟随机器人对虚拟目标点的轨迹跟踪控制。首先,各跟随者根据领航者位姿状态数据和自身角色配置计算得到对应的动态虚拟目标位置。其次,建立阿克曼运动学模型,基于该模型开发了基于LQR的编队控制算法用于横向与纵向距离控制。与传统的基于比例微分控制器(PD)的编队方法相比,实验结果表明基于LQR的编队控制算法具有运动稳定、收敛速度快的优点。 展开更多

关键词 编队控制 领航者-跟随者 虚拟动态目标 线性二次型调节器 比例微分控制器

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基于粒子群优化的PID伺服控制器设计 被引量：17

4

作者 胡海兵 胡庆波 吕征宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2144-2148,共5页

针对耦合和非线性永磁同步电机(PMSM)控制器优化设计的难题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和PMSM伺服系统的控制策略,给出了优化PID控制器设计的步骤.考虑到综合评价系... 针对耦合和非线性永磁同步电机(PMSM)控制器优化设计的难题,提出了基于粒子群优化(PSO)算法的比例、积分和微分(PID)控制器的优化设计方法.结合PSO的基本原理和PMSM伺服系统的控制策略,给出了优化PID控制器设计的步骤.考虑到综合评价系统的各项性能指标,在优化过程中引入了新的模糊汉明距离的评价策略.同时对遗传算法(GA)和PSO算法优化结果进行对比研究.仿真和实验结果表明,该方法能搜寻到最优或次最优的参数空间,并能取得比GA更好的空间解.优化得到的PID控制器速度响应快、超调量小,有效地提高了伺服系统的动态性能. 展开更多

关键词 粒子群优化 遗传算法 比例 积分微分控制器 永磁同步电机伺服系统

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座舱功能试验压力控制系统建模与PID控制器设计 被引量：10

5

作者 韩叶飞 方刚 +1 位作者 胡永祥 姚振强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1074-1079,共6页

针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模... 针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模型进行线性化和拟合降阶,再根据降阶模型应用解析化方法,设计了座舱功能试验压力控制系统的比例、积分、微分(PID)控制器,并对设计结果进行了仿真验证.结果表明,解析化方法设计的PID控制器可以满足飞机座舱功能试验压力控制系统的技术要求. 展开更多

关键词 座舱功能试验 压力控制 模型线性化 比例、积分、微分控制器

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基于分数阶微积分的模糊分数阶控制器研究 被引量：17

6

作者 曹军义 梁晋 曹秉刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1246-1249,1253,共5页

在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻... 在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻辑,用分数阶比例积分微分单元代替传统的模糊比例积分微分控制器中的比例积分微分单元,构建了模糊分数阶比例积分微分控制器的结构,采用模糊逻辑推理和Tus-tin离散方法实现了模糊分数阶比例积分微分控制器的计算.最后,用数字仿真方法和不同条件下的对比分析验证了新型模糊分数阶比例积分微分控制器的优良控制特性.研究结果表明,设计的新型模糊分数阶比例积分微分控制器对非线性和参数不确定性具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 分数阶控制器 模糊比例积分微分控制器 分数阶微积分

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基于PSO算法的磁浮系统PID控制器优化与评价 被引量：6

7

作者 宋荣荣 陈滋利 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期36-43,共8页

为了改善磁浮系统的非线性和不稳定性特点,利用微分几何方法将两个不同结构的非线性子系统转化为两个相同结构的线性子系统,设计了基于标准粒子群算法的比例积分微分控制器.从固定惯性权重、线性递减惯性权重和线性微分递减惯性权重中,... 为了改善磁浮系统的非线性和不稳定性特点,利用微分几何方法将两个不同结构的非线性子系统转化为两个相同结构的线性子系统,设计了基于标准粒子群算法的比例积分微分控制器.从固定惯性权重、线性递减惯性权重和线性微分递减惯性权重中,选出适合电磁铁1和电磁铁2的固定惯性权重,得到电磁铁1控制器的固定惯性权重参数C为0.5,电磁铁2控制器的固定惯性权重参数C为0.49,并且通过建立模糊综合评价模型得出优化后的电磁铁1和电磁铁2的控制器抗干扰的能力是"好",且"好"的隶属度皆为0.561 9.实验结果表明,优化后的磁浮系统具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 磁浮系统 微分几何 比例积分微分控制器 粒子群优化算法 模糊综合评价

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基于PSO-BP神经网络的PID控制器参数优化方法 被引量：13

8

作者 郭珂 伞冶 朱奕 《电子设计工程》 2012年第4期63-66,共4页

针对传统PID控制系统参数整定过程存在的在线整定困难和控制品质不理想等问题,结合BP神经网络自学习和自适应能力强等特点,提出采用BP神经网络优化PID控制器参数。其次,为了加快BP神经网络学习收敛速度,防止其陷入局部极小点,提出采用... 针对传统PID控制系统参数整定过程存在的在线整定困难和控制品质不理想等问题,结合BP神经网络自学习和自适应能力强等特点,提出采用BP神经网络优化PID控制器参数。其次,为了加快BP神经网络学习收敛速度,防止其陷入局部极小点,提出采用粒子群优化算法来优化BP神经网络的连接权值矩阵。最后,给出了PSO-BP算法整定优化PID控制器参数的详细步骤和流程图,并通过一个PID控制系统的仿真实例来验证本文所提算法的有效性。仿真结果证明了本文所提方法在控制品质方面优于其它三种常规整定方法。 展开更多

关键词 粒子群优化算法 神经网络 比例-积分-微分控制器 参数优化

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利用多功能模型参考修正的自适应PID控制器设计 被引量：3

9

作者 徐岩 王晨光 +5 位作者 吕泉成 陈泽雄 黎洪光 陈文炜 关俊乐 邓明 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第7期955-960,共6页

基于参考模型和控制参数,文章设计了一种鲁棒的模型参考修正的自适应比例积分微分控制器,用于各种动态负载,增强孤岛微电网的电压和电流控制。针对负载动态、谐波源、异步电机、非线性负载和未知负载,评估了该控制器的有效性。结果表明... 基于参考模型和控制参数,文章设计了一种鲁棒的模型参考修正的自适应比例积分微分控制器,用于各种动态负载,增强孤岛微电网的电压和电流控制。针对负载动态、谐波源、异步电机、非线性负载和未知负载,评估了该控制器的有效性。结果表明,该控制器能够为单相和三相孤岛微电网系统提供高跟踪性能和安全操作。 展开更多

关键词 自适应控制 孤岛微电网 比例积分微分控制器 电压和电流控制

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新型二阶系统自调整模糊PD控制器 被引量：1

10

作者 郑伟勇 李艳玮 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2015年第12期85-89,共5页

提出一种新型的自调整模糊比例微分控制器(NST-FPDC)以提高相应的控制精度,利用模糊控制原理在控制过程中实时调整控制器的比例及微分参数,实现了输出比例因子(SF)实时调节.此外,采用了一种简单的经验法则对控制变量的误差进行定义和归... 提出一种新型的自调整模糊比例微分控制器(NST-FPDC)以提高相应的控制精度,利用模糊控制原理在控制过程中实时调整控制器的比例及微分参数,实现了输出比例因子(SF)实时调节.此外,采用了一种简单的经验法则对控制变量的误差进行定义和归一化变换,使控制器的闭环增益连续变化.仿真结果表明:NST-FPDC的超调量和上升时间等关键性能均优于现有控制器的10%以上,部分性能则远优于其他控制器,验证了NST-FPDC的优越性及有效性. 展开更多

关键词 模糊比例微分控制器 自调整模糊逻辑控制器 比例因子 实时增益变化

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卫星CMAC神经网络姿态控制器设计及仿真 被引量：1

11

作者 孙志兵 杨涛 戴金海 《上海航天》 北大核心 2007年第1期38-41,共4页

为提高传统卫星姿态控制系统精度,提出了一种基于小脑模型(CMAC)神经网络的比例-积分-微分(PID)的复合控制器。给出了具在线学习功能的复合控制器结构,并证明了神经网络学习收敛条件与最终控制目标的一致性。仿真结果表明,设计的控制器... 为提高传统卫星姿态控制系统精度,提出了一种基于小脑模型(CMAC)神经网络的比例-积分-微分(PID)的复合控制器。给出了具在线学习功能的复合控制器结构,并证明了神经网络学习收敛条件与最终控制目标的一致性。仿真结果表明,设计的控制器具有较好的自适应性和鲁棒性。与传统控制器相比,进入稳定状态的速度更快,指向精度更高。 展开更多

关键词 卫星姿态控制 神经网络 比例-积分-微分控制器 控制精度 动态特性

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基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法 被引量：3

12

作者 张琴 蔡慧茹 +2 位作者 兰明东 浦克 胡雄 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期22-34,共13页

随着海上风电“十四五”规划的不断推动,在深远海域对兆瓦级大功率海上风机的需求量随之增加,其规模也在不断扩大。但是,在吊运、安装等海上工作过程中,复杂海浪对船舶产生的持续影响导致风机安装的精度和效率大幅下降,甚至会对人员安... 随着海上风电“十四五”规划的不断推动,在深远海域对兆瓦级大功率海上风机的需求量随之增加,其规模也在不断扩大。但是,在吊运、安装等海上工作过程中,复杂海浪对船舶产生的持续影响导致风机安装的精度和效率大幅下降,甚至会对人员安全以及财产造成重大损失。在深远海域复杂海况下对工程船舶进行有效的波浪补偿,可提供稳定的作业环境以保证精准高效地完成各项工作,因此,本文提出了一种基于改进麻雀优化PID的波浪补偿控制方法并将其应用于Stewart补偿平台。首先,建立波浪补偿平台动力学以及运动学反解模型,并设计正解模型迭代求解算法。随后,使用PID进行波浪补偿控制,并通过麻雀搜索算法优化参数。接着,采用Circle混沌映射对其进行初始化分布,以解决初始化不均匀的问题;并采用动态自适应加权、柯西突变以及反向学习以提升算法全局寻优能力。最后,生成4~6级海况下的某工程船运动数据作为系统输入,利用MATLAB和Simulink软件平台搭建模型进行补偿控制验证,并在Stewart硬件平台上做补偿试验。结果表明,改进麻雀搜索算法具有较快的收敛速度、较高的精度和更好的寻优能力,优化后的PID控制方法更适合用于复杂海况下波浪补偿平台的控制优化,可为大功率海上风机安装的补偿平台控制系统设计提供参考。 展开更多

关键词 波浪补偿平台 3自由度补偿 比例积分微分控制器 改进麻雀搜索算法

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一类连续混沌系统的比例微分控制与同步

13

作者 李春来 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期192-194,共3页

采用比例微分控制器,实现了一类连续系统的混沌控制与异结构同步,理论分析了混沌系统控制和同步的可行性条件,数值仿真进一步表明该方法的有效性。该控制方法简单,物理上易于实现。

关键词 比例微分控制器 混沌控制 同步 连续混沌系统

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基于单片机的励磁控制器的设计与应用

14

作者 王军 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1851-1854,共4页

随着电力工业的迅速发展,同步发电机迫切需要性能优、功能多、可靠性高的发电机励磁控制器以满足综合自动化和电力系统稳定的要求。文章设计的励磁控制器以单片机作为控制核心,具有可靠性高、结构简单、扩展性强等特点。

关键词 励磁控制器 单片机 比例积分微分控制器

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改进萤火虫算法的PID控制器在光电伺服系统中的应用 被引量：3

15

作者 肖冰冰 张燕革 +1 位作者 陈晶 艾勇 《光通信技术》 2021年第6期58-62,共5页

对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行... 对光束高精度、稳定地跟踪是自由空间激光通信链路建立的前提。引入一种改进的萤火虫算法,对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化整定,同时建立了直流力矩电机系统模型,将优化参数后的PID控制器应用到此系统中,在六维仿真台上进行了实验,结果表明:对于同一个系统,与采用齐格勒和尼克尔斯(Z-N)法相比,改进的萤火虫算法对参数整定后的PID控制器的响应速度提高了40%,带宽提高了33.3%,跟踪精度提高了25%。 展开更多

关键词 光电伺服系统 萤火虫算法 比例-积分-微分控制器 粗跟踪 惯性权重因子

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基于滚动优化和微分Theta-D方法的快速绕飞航天器姿轨协同控制 被引量：6

16

作者 朱志斌 李果 +1 位作者 何英姿 魏春岭 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期167-174,共8页

针对近距离快速绕飞的视线保持要求和姿轨耦合特点,研究航天器姿轨协同最优控制方法。建立了六自由度相对运动耦合非线性模型,偏心推力矢量同时提供位置和姿态控制能力;考虑到近距离相对运动对动态性能的高精度要求,不同于无限时域经典T... 针对近距离快速绕飞的视线保持要求和姿轨耦合特点,研究航天器姿轨协同最优控制方法。建立了六自由度相对运动耦合非线性模型,偏心推力矢量同时提供位置和姿态控制能力;考虑到近距离相对运动对动态性能的高精度要求,不同于无限时域经典Theta-D方法,提出了一种包含终端状态约束的滚动优化有限时域最优控制快速解算方法,推导了中间过程微分Riccati方程和微分Lyapunov方程的横截条件。控制器设计充分考虑了有限脉冲小推力器和有限力矩输出装置的约束。对近距离快速绕飞的仿真结果说明了方法的有效性,所提方法在保证相对运动稳定和动态性能的前提下控制输出幅值小,具有工程实际意义。 展开更多

关键词 快速绕飞 姿轨协同控制 微分Theta-D最优控制器 修正罗德里格参数

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模糊切换分布参数系统的非脆弱控制器设计 被引量：2

17

作者 付俊 刘俊辉 朱阳陈 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第9期72-76,82,共6页

针对非线性切换分布参数系统,研究了非脆弱模糊控制。基于T-S模糊建模理论,将非线性切换分布参数系统进行T-S模型重构;并利用李雅普诺夫稳定性理论,研究非线性切换分布参数系统的稳定性分析问题,给出以设计模糊比例-空间微分控制器使全... 针对非线性切换分布参数系统,研究了非脆弱模糊控制。基于T-S模糊建模理论,将非线性切换分布参数系统进行T-S模型重构;并利用李雅普诺夫稳定性理论,研究非线性切换分布参数系统的稳定性分析问题,给出以设计模糊比例-空间微分控制器使全局渐进稳定的稳定性分析条件,并且考虑了耗散性能指标;采用线性矩阵不等式技术,设计了能够镇定闭环系统的切换分布参数非脆弱模糊控制器。通过对一类反应扩散过程举例仿真说明了控制器设计方法的有效性。 展开更多

关键词 切换分布参数系统 耗散性 比例空间微分控制器 非脆弱控制

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基于复合控制策略的激光光束指向控制系统研究 被引量：1

18

作者 孙昕 霍子民 储海荣 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第4期154-159,共6页

激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-... 激光光束指向控制系统是通过对激光光束偏转执行机构的控制,实现激光光束稳定指向目标的系统.当激光光束指向控制系统被应用于恶劣环境时,应考虑环境对系统造成的不利影响,消除激光光束的指向误差.激光光束指向控制系统采用了基于比例-微分-积分(PID)控制器和滑模控制器的控制策略,用于提高其动态和静态性能.最后,将PID控制器和滑模控制器在不同状态下的优势相结合,提出了复合控制策略.通过实验对比分析,复合控制策略比单一控制策略具有更好的控制性能,可以满足不同工况下的激光光束指向作业. 展开更多

关键词 激光光束指向控制系统 比例-微分-积分控制器 滑模控制器 复合控制策略

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主动约束层阻尼部分覆盖圆柱壳耦合振动控制 被引量：19

19

作者 王淼 方之楚 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期545-549,共5页

采用分布参数建模,从Ham ilton变分原理出发推导了主动约束层阻尼(ACLD)覆盖圆柱壳耦合振动的运动微分方程和边界条件,并扩展适合一维连续结构分析的基于解析解的谱传递矩阵法(STMM)用于ACLD部分覆盖圆柱壳。通过数值计算,研究了ACLD的... 采用分布参数建模,从Ham ilton变分原理出发推导了主动约束层阻尼(ACLD)覆盖圆柱壳耦合振动的运动微分方程和边界条件,并扩展适合一维连续结构分析的基于解析解的谱传递矩阵法(STMM)用于ACLD部分覆盖圆柱壳。通过数值计算,研究了ACLD的长度和位置对固有频率和模态耗散因子的影响。STMM能有效克服有限元法单元数目多、动力学方程阶数高及ACLD长度和位置变化时须重复建模的缺点,以最少的单元数目建立低阶控制方程。典型算例显示了STMM的有效性和精确性。 展开更多

关键词 主动约束层阻尼 圆柱壳 谱传递矩阵法 比例微分控制器

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改进型BP网络PID在电动舵机控制中的应用 被引量：3

20

作者 张元 周长省 郑健 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期34-36,共3页

针对应用中对无刷直流电机位置控制的高精度要求,设计了一种改进的误差反向传播网络PID控制器,实现了对无刷直流电机位置的精确控制。系统融合了神经网络和PID控制算法的优点,适用于直流无刷电机这样的非线性、时变的复杂系统。仿真结... 针对应用中对无刷直流电机位置控制的高精度要求,设计了一种改进的误差反向传播网络PID控制器,实现了对无刷直流电机位置的精确控制。系统融合了神经网络和PID控制算法的优点,适用于直流无刷电机这样的非线性、时变的复杂系统。仿真结果表明,改进后的BP神经网络PID控制器优于常规BP神经网络PID控制器和传统PID控制器,证明了该方法的可行性。 展开更多

关键词 位置控制 无刷直流电机 误差反向传播神经网络 比例积分微分控制器 仿真

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