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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
1
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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基于模糊PID控制的拖拉机遥控转向系统研究 被引量：2
2
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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双缸液压同步模糊PID控制误差反馈系统设计
3
作者 张梅红 张明柱 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期286-289,共4页
为获得更高的同步控制精度,设计了一种误差反馈同步控制结构。并式控制最大误差可以获得比串式更优的效果,不过并式需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。研究结果表明:活塞杆处于伸出状态时,并联型最大同步... 为获得更高的同步控制精度,设计了一种误差反馈同步控制结构。并式控制最大误差可以获得比串式更优的效果,不过并式需要更长时间才能达到稳态误差,不能实现液压机的高精度同步控制。研究结果表明:活塞杆处于伸出状态时,并联型最大同步误差都减小了81.42;稳态同步误差增加近30%,以并联型结构得到的稳态同步误差则降低至0。活塞杆处于伸出时,误差反馈同步控制达到了比并联型更低误差,减小93.51%;当活塞杆缩回时,误差反馈同步控制误差大幅降低;在更短时间中达到接近0稳态同步误差。可以通过同步控制结构来实现对液压机的精确同步控制。 展开更多
关键词 液压机 同步控制 模糊pid控制 误差反馈 精度
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基于“光场”定位及模糊PID控制的多AGV协同运输技术研究
4
作者 杨凌辉 姚俊汐 +4 位作者 刘思仁 叶夏 魏来 邢宏文 邾继贵 《航空制造技术》 北大核心 2025年第5期14-25,共12页
针对大尺寸飞机部段的自动化协同运输技术,提出一种基于“光场”的多台自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)协同搬运方法,结合激光测量和控制策略,旨在提高飞机制造过程中的装配效率与精度。首先,利用工作空间测量定位系统(Worksp... 针对大尺寸飞机部段的自动化协同运输技术,提出一种基于“光场”的多台自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)协同搬运方法,结合激光测量和控制策略,旨在提高飞机制造过程中的装配效率与精度。首先,利用工作空间测量定位系统(Workspace measuring and positioning system,wMPS)实时获取各AGV的位姿信息,并建立系统的运动学模型,得到运动偏差。其次,结合模糊控制与PID控制,设计一种适应复杂工业现场的模糊PID控制算法,对AGV的协同运动偏差进行实时调整,以实现高精度协同运输。试验结果表明,在空载和负载情况下,模糊PID控制显著改善了多AGV系统的运动精度和受力情况。相较于开环控制,闭环控制将协同运动误差控制在±10mm以内,定位器的平均受力降低了30%以上,最大受力保持在±300 N以内。同时,整个运输过程中工装的动态调整有效避免了受力过大导致的部段损坏。这一研究为国产大飞机的柔性装配线建设提供了技术支持,具有重要的应用价值和推广潜力。 展开更多
关键词 工作空间测量定位系统 自动引导车 位姿解算 模糊pid控制 高精度协同运输
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基于自适应模糊PID的建筑移动机器人运动规划与控制方法 被引量：2
5
作者 张乾坤 金睿 +4 位作者 丁宏亮 徐泽铨 王伟 张海峰 邹佳霖 《机电工程》 北大核心 2025年第2期315-326,共12页
针对建筑施工现场涉及的越障、攀爬等复杂非结构化场景,为提升机器人的整机性能,提出了一种基于轮履切换的建筑移动机器人。首先,在传统单履带基础上设计了子母履带辅助攀爬机构,基于激光雷达、惯性测量单元等多传感融合的空间定位与建... 针对建筑施工现场涉及的越障、攀爬等复杂非结构化场景,为提升机器人的整机性能,提出了一种基于轮履切换的建筑移动机器人。首先,在传统单履带基础上设计了子母履带辅助攀爬机构,基于激光雷达、惯性测量单元等多传感融合的空间定位与建图,利用基于运动学约束的信息树扩展算法对随机环境中的机器人进行了路径规划;然后,建立了含重心偏移、滑移等非线性扰动的运动学和动力学方程,综合考虑了实际作业过程中的强耦合、非线性、建模误差等不确定性因素,设计了一种基于自适应模糊分数阶的PID控制方法;最后,根据仿真分析与实验,验证了机器人的整机灵活性、高可靠性及多场景适应能力。研究结果表明:基于轮履切换的机械结构对复杂场景具有良好的适应能力;路径规划平均缩短路径长度9.08%,缩减行程时间39.83%;控制系统可在保障运动稳定性、动作协调性的同时减小位置误差,实现对机器人的精确控制目的,满足复杂施工环境下机器人的作业需求。 展开更多
关键词 建筑机器人 轮履切换 运动控制 轨迹规划 同时定位与地图构建 自适应模糊pid控制
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基于卷积神经网络和模糊PID的掘进机截割控制系统研究 被引量：1
6
作者 李英娜 崔彦平 +2 位作者 安博烁 刘百健 靳建伟 《工矿自动化》 北大核心 2025年第1期61-70,137,共11页
针对悬臂式掘进机在掘进过程中面对煤岩硬度复杂变化时适应性不足、系统稳定性低等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)及模糊PID的掘进机截割控制系统,该系统包括巷道断面成形特性和智能截割控制策略2个部分,其中掘进机智能截割控制策... 针对悬臂式掘进机在掘进过程中面对煤岩硬度复杂变化时适应性不足、系统稳定性低等问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)及模糊PID的掘进机截割控制系统,该系统包括巷道断面成形特性和智能截割控制策略2个部分,其中掘进机智能截割控制策略由CNN煤岩硬度动态感知模块和截割臂摆速模糊PID控制模块组成。提出一种有效的截割路径,使截割头沿规划路径从上至下进行煤岩截割,以提高断面完整性,减小掘进方向的误差。采用CNN煤岩硬度动态感知模块分析采集的截割电动机电流、截割臂振动加速度、回转油缸压力数据信息,以感知煤岩特性;采用截割臂摆速模糊PID控制模块对感知后的数据进行模糊化与解模糊化处理,输出相应控制参数信号;电液比例阀根据接收到的信号控制液压油的流量和压力,通过阀控液压缸控制截割臂摆速,实现截割臂摆速的自适应控制。现场实验结果表明:当掘进机截割较软介质与煤时,截割臂以高摆速工作;当掘进机截割复杂岩层时,摆速随截割信号的增大而降低,截割信号在0~1之间变动;当掘进机截割较硬岩层时,截割载荷信号接近1,截割臂的摆速降低至0。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 智能截割 截割臂摆速 截割路径 模糊pid控制 煤岩硬度动态感知 卷积神经网络
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改进天鹰算法优化整车ABS的模糊PID控制
7
作者 田闯 黄鹤 +2 位作者 杨澜 高涛 王会峰 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第7期1462-1470,共9页
针对现有防抱死制动系统(ABS)控制器部分动态性能不足且过分依赖专家经验的弊端,提出多策略天鹰算法优化的整车ABS模糊PID控制方法.搭建汽车ABS动态性能仿真平台,包括整车模型、制动器模型及控制器模型.为了解决天鹰算法易陷入局部最优... 针对现有防抱死制动系统(ABS)控制器部分动态性能不足且过分依赖专家经验的弊端,提出多策略天鹰算法优化的整车ABS模糊PID控制方法.搭建汽车ABS动态性能仿真平台,包括整车模型、制动器模型及控制器模型.为了解决天鹰算法易陷入局部最优及搜索精度有限的问题,提出基于多策略改进的天鹰优化算法(DEFFAO).设计天鹰自由捕猎策略,增强个体搜索能力,避免算法陷入局部最优值;设计非线性收敛因子,平衡全局和局部的搜索能力;结合差分进化策略,淘汰天鹰种群中的较差个体.通过混合多种策略,完成DEFFAO方法设计.采用离线优化整定比例因子参数得到DEFFAO-模糊PID控制器,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DEFFAO-模糊PID控制ABS输出的滑移率曲线能够更好地保持在期望范围内,车辆制动时间更快,制动距离更短. 展开更多
关键词 防抱死系统(ABS) 模糊pid控制器 天鹰算法 滑移率 制动时间 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
8
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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矿用自卸车半主动油气悬架的模糊PID控制
9
作者 任远 吕宝占 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期87-91,共5页
为了改善矿用自卸车的行驶平顺性,设计出一种两级压力式阻尼连续可调半主动油气悬架。在分析悬架系统的结构与工作原理的基础上,采用基于遗传算法优化的模糊PID控制对油气悬架阻尼进行调节,以车身垂向加速度、悬架动行程作为评价指标,在... 为了改善矿用自卸车的行驶平顺性,设计出一种两级压力式阻尼连续可调半主动油气悬架。在分析悬架系统的结构与工作原理的基础上,采用基于遗传算法优化的模糊PID控制对油气悬架阻尼进行调节,以车身垂向加速度、悬架动行程作为评价指标,在MATLAB/Simulink环境下进行仿真,并进行了基于dSPACE的半主动油气悬架在环仿真实验。结果表明,基于遗传算法优化的模糊PID控制下车身垂向加速度、悬架动行程均方根与被动悬架相比分别下降了22.16%、13.00%,明显提高了矿用自卸车的行驶平顺性。 展开更多
关键词 矿用自卸车 油气悬架 遗传算法 模糊pid控制
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模糊PID玉米免耕机排种施肥控制方法研究
10
作者 张红娟 窦新宇 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期178-184,共7页
为了实现免耕机播种量和施肥量的精确控制,基于模糊PID控制,设计了控制系统。首先,建立排种量模型,以排种轴转速为控制量;其次,建立施肥量控制模型,分析排肥轴转速、排肥轴长度和免耕机前进速度对于排肥量误差的影响,选择排肥轴转速为... 为了实现免耕机播种量和施肥量的精确控制,基于模糊PID控制,设计了控制系统。首先,建立排种量模型,以排种轴转速为控制量;其次,建立施肥量控制模型,分析排肥轴转速、排肥轴长度和免耕机前进速度对于排肥量误差的影响,选择排肥轴转速为控制量;再次,采用模糊PID控制的方法,对驱动电机进行调速,进而实现对排肥轴和排种轴转速的控制,完成排种量和排肥量的调整;最后,对系统进行测试。测试结果表明:电机转速从0调整到50 r/min的响应时间为0.8 s,施肥量变异系数分布区间为[2.6,4.1]。 展开更多
关键词 模糊pid控制 播种量模型 施肥量模型 玉米
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基于改进蜣螂算法优化模糊PID的纤维缠绕机张力控制研究
11
作者 杜昊霏 梁建国 《机电工程》 北大核心 2025年第6期1170-1184,共15页
针对当前纤维缠绕机恒张力控制效果不佳的问题,深入分析了摆杆对缠绕张力控制系统的影响,建立了包含张力负反馈调节的摆杆动力学模型,并提出了一种基于改进蜣螂算法优化(IDBOA)的模糊PID(FPID)控制方法。首先,在蜣螂算法中通过Bernoull... 针对当前纤维缠绕机恒张力控制效果不佳的问题,深入分析了摆杆对缠绕张力控制系统的影响,建立了包含张力负反馈调节的摆杆动力学模型,并提出了一种基于改进蜣螂算法优化(IDBOA)的模糊PID(FPID)控制方法。首先,在蜣螂算法中通过Bernoulli混沌映射初始化种群,实现了种群位置的均匀分布目的,提高了算法的全局寻优能力;引入了黄金正弦策略,使种群在迭代寻优过程中具备周期性变化特性,增强了种群的搜索能力;然后,为了平衡算法全局搜索与局部收敛能力,自主设计了权重因子,动态改变了种群全局最佳位置对蜣螂位置更新的影响,使得搜索过程更加高效与精准;最终,为了评估该方法的性能,将改进后的蜣螂算法用于优化模糊PID控制器的初始参数,进行了仿真分析,并开展了实验,进一步验证了该方法的控制效果。研究结果表明:改进后的蜣螂算法相较于其他8种算法,具有更快的收敛速度和更高的精度;与传统PID、模糊PID控制器相比,基于改进蜣螂算法优化的模糊PID控制器在调节时间方面分别减少了76.7%和74.7%,在超调量方面分别减小了88.6%和84.9%,响应速度更快、超调量更小,克服了传统模糊PID控制器依赖人工经验、缺乏自适应性和精度不足的问题;基于改进蜣螂算法优化的模糊PID控制器相较于工业常用的传统PID控制器,纤维缠绕机张力控制精度提高了30.2%,响应速度提高了41.7%。实验结果与仿真结果一致,表明该控制方法具有优异的综合控制性能。 展开更多
关键词 纤维缠绕机 张力控制系统 蜣螂优化算法 模糊pid控制 超调量 响应速度
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近断层地震作用下结构振动模糊PID控制算法研究
12
作者 富腾 韩流涛 +1 位作者 王兴国 葛楠 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期28-35,79,共9页
针对近断层地震对结构低频脉冲作用而引起的强烈振动响应,通过模糊PID控制算法对设立的20层结构模型进行模拟计算分析,该模拟利用Matlab软件进行求解。分析结果表明:近断层地震下,模糊PID控制算法对该模型振动反应产生的速度与位移产生... 针对近断层地震对结构低频脉冲作用而引起的强烈振动响应,通过模糊PID控制算法对设立的20层结构模型进行模拟计算分析,该模拟利用Matlab软件进行求解。分析结果表明:近断层地震下,模糊PID控制算法对该模型振动反应产生的速度与位移产生有明显的减震作用,特别是对近断层地震中产生的低频脉冲效应有明显抑制作用,并且当控制力一定时,通过调整pid_(max)这一指标,仅控制其第一振型便能达到满意的减震效果,但其楼层加速度在1~15层时减震效果比较显著,其它楼层则并无明显的减震效果。由于模糊PID控制算法对近断层地震作用下结构产生的速度与位移起到了良好的抑制效果,其为振动主动控制方法更好地应用于实际工程提供了理论支持。 展开更多
关键词 近断层地震 模糊pid控制 主振型 层间位移
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基于NSGA-Ⅱ算法优化模糊PID的纸箱联动线控制算法研究
13
作者 陈智慧 季宁 +4 位作者 李奇祯 梁玉秀 陈佳旺 蒋辉 张炜 《现代农机》 2025年第2期79-82,共4页
针对纸箱联动线在工作过程中存在的生产速度控制精度不高、系统响应慢等问题,提出了一种基于NSGA-Ⅱ算法优化模糊PID的纸箱联动线控制算法。基于NSGA-Ⅱ算法对模糊PID控制器中的比例因子进行了全局寻优,提高了控制精度和系统的响应速度... 针对纸箱联动线在工作过程中存在的生产速度控制精度不高、系统响应慢等问题,提出了一种基于NSGA-Ⅱ算法优化模糊PID的纸箱联动线控制算法。基于NSGA-Ⅱ算法对模糊PID控制器中的比例因子进行了全局寻优,提高了控制精度和系统的响应速度。利用MATLAB的Simulink工具进行了仿真,仿真结果显示,基于NSGA-II算法优化模糊PID控制的超调量为1.46%,到达峰值时间为1.467 5 s,与模糊PID控制和常规PID控制相比超调量及到达峰值时间均大幅降低。实际纸箱联动线(联动线型号GMFG-0820)生产结果显示,应用基于NSGA-II算法优化模糊PID控制生产680 mm×280 mm(L×W)纸箱,生产速度误差在[-1,1],误差最小,有效实现了纸箱联动线生产速度的精确控制及系统响应速度的提升。 展开更多
关键词 纸箱联动线 NSGA-II算法 模糊pid控制 生产速度 系统响应时间
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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：1
14
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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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
15
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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基于遗传算法的汽车主动悬架变论域模糊PID控制 被引量：14
16
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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基于双环PID的共轴双旋翼舵机控制算法优化
17
作者 李隆 李勃达 +3 位作者 孙海龙 郭颜东 曹建波 何柏岩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9166-9172,共7页
共轴双旋翼舵机控制是一种复杂的机电一体化位置随动控制系统,其控制精度在操纵飞行姿态时起着关键性作用。由于普通舵机在飞机独特的飞行环境适应性方面有所欠缺,其跟踪偏角精确度及稳定性仍有待提高。通过分析微型无人机操纵原理和结... 共轴双旋翼舵机控制是一种复杂的机电一体化位置随动控制系统,其控制精度在操纵飞行姿态时起着关键性作用。由于普通舵机在飞机独特的飞行环境适应性方面有所欠缺,其跟踪偏角精确度及稳定性仍有待提高。通过分析微型无人机操纵原理和结构,分别建立了位置环、电流环双比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)舵机控制系统和转变位置环模糊PID舵机控制系统数学模型,结合实际飞行工况,运用Fuzzy编辑和Simulink模块进行仿真,分析共轴双旋翼操纵舵机控制系统的动静态特性。结果表明:具有电流环PID、位置环模糊PID控制的舵机控制系统较双PID控制系统的超调量减少了28.6%,调整时间减少了28%,响应速度更快;同时模糊PID参数实时调节跟踪变化,能更快适应共轴双旋翼复杂多变的飞行条件。获得的基于双环模糊PID控制系统展现出较高的精确度,满足复杂工况下工作稳定、准确和鲁棒性好的要求,对共轴双旋翼飞行器控制系统设计具有重要意义。 展开更多
关键词 共轴双旋翼 舵机 模糊pid控制 SIMULINK仿真 动态响应
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双缸液压驱动系统灰色预测模糊PID控制研究 被引量：2
18
作者 史琼艳 杨风波 张江华 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第5期572-576,587,共6页
为了提高双缸液压驱动系统非线性变化力的跟踪精度,使驱动力变化相对稳定,设计了灰色预测模糊比例积分微分(PID)控制器,并对驱动力跟踪效果进行仿真验证。为了对双缸液压驱动系统工作原理进行介绍,绘制了双缸液压驱动系统装置简图。针... 为了提高双缸液压驱动系统非线性变化力的跟踪精度,使驱动力变化相对稳定,设计了灰色预测模糊比例积分微分(PID)控制器,并对驱动力跟踪效果进行仿真验证。为了对双缸液压驱动系统工作原理进行介绍,绘制了双缸液压驱动系统装置简图。针对传统PID控制器进行改进,结合模糊推理和灰色预测理论,设计出灰色模糊PID控制器,并且给出了双缸液压驱动系统控制过程。利用灰色补偿提高控制器的抗干扰能力,采用Matlab软件对双缸液压驱动系统非线性力的变化跟踪进行仿真,与改进前的控制效果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用PID控制、模糊PID控制和灰色预测模糊PID控制方法,均能提高双缸液压驱动系统力的变化跟踪精度,这3种控制器控制效果相差不大。在有干扰环境中,灰色预测模糊PID控制方法明显优于PID控制和模糊PID控制方法。双缸液压驱动系统采用灰色预测模糊PID控制方法,能够抑制外界波形的干扰,从而提高控制系统的稳定性。 展开更多
关键词 灰色预测 双缸液压驱动系统 模糊pid控制 仿真
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爆胎车辆动力学分析及模糊PID控制优化策略研究 被引量：3
19
作者 吕侃徽 张大兴 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第2期146-151,共6页
车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数... 车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数与误差和误差变化率的关系图。提出人群搜索算法,利用人群搜索算法迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行寻优。以车辆2种行驶路况为例,利用Matlab软件对爆胎车辆的稳定性进行仿真,比较和分析爆胎车辆优化控制系统的输出效果。结果显示:采用模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较大。采用人群搜索算法优化模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较小。爆胎车辆采用人群搜索算法优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且行驶的稳定性较好。 展开更多
关键词 爆胎车辆 模糊pid控制器 人群搜索算法 优化 仿真
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改进粒子群算法优化模糊控制微重力系统
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作者 刘涛 孙浩 +3 位作者 郝永波 韩强 李跃华 袁炜涵 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第2期51-60,共10页
微重力模拟平台是实现空间机械臂模拟的重要组成部分,其中重力卸载部分需要较高的承载能力和高响应、高精度的性能.提出一种基于磁准零刚度机构的重力补偿系统,通过磁接触减少机械摩擦.针对该系统的复杂非线性特性,提出一种结合改进粒... 微重力模拟平台是实现空间机械臂模拟的重要组成部分,其中重力卸载部分需要较高的承载能力和高响应、高精度的性能.提出一种基于磁准零刚度机构的重力补偿系统,通过磁接触减少机械摩擦.针对该系统的复杂非线性特性,提出一种结合改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)与模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制的方法,利用混沌映射、微分递减惯性权重和压缩因子来优化控制器参数,相比于传统模糊PID控制方法重力卸载能力更高.实验结果显示,该系统对机械臂的微重力模拟精度达到98%以上,具备高精度和快速响应的特点,验证了该方法的有效性.该研究成果为空间机械臂的高精度地面测试提供了可靠的技术支撑,具有重要的工程应用价值. 展开更多
关键词 微重力模拟 空间机械臂 PSO算法 磁准零刚度 模糊pid控制
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