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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
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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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基于模糊PID的不同液蛋配比控制系统研究
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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PSO-BP模糊PID的变距取苗机构控制系统设计 被引量:3
3
作者 李润泽 王卫兵 李小军 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期9-18,共10页
为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。... 为满足番茄、辣椒等蔬菜作物的移栽需求,基于向下取苗原理设计了一种适用72穴和128穴两种主要番茄钵苗穴盘规格的变距取苗机构,通过建立数学模型获得了取苗机械手参数的目标函数,并利用粒子群和模拟退火混合算法对其结构参数进行优化。同时,为实现变距取苗机构的精确控制,提出了一种基于PSO-BP的模糊PID算法以提高控制精度,介绍了系统的结构与工作原理,并通过选型计算与分析建模建立了控制系统的数学模型。针对传统PID控制器稳定性差、响应速度慢等不足之处,利用PSO-BP模糊PID对控制器的参数进行在线调整,以满足控制过程中对参数的不同需求。仿真结果与试验数据的分析表明:在参数相同条件下,基于PSO-BP模糊PID控制系统系统稳定性更好、响应速度更快,具有良好的鲁棒性,提升取苗成功率的同时降低了基质损伤率,能够满足变距取苗机构高精度快速稳定控制的需求。 展开更多
关键词 变距取苗机构 PSO-BP神经网络 模糊pid算法 控制系统
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基于模糊PID的有机肥变量施用控制系统研究 被引量:1
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作者 王鹏程 胡欢 +3 位作者 赵振宇 吕晓兰 袁全春 张俊宁 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第9期169-174,共6页
针对大田有机肥撒肥机控制能力弱和施肥精度低的问题,基于模糊PID控制算法设计一种有机肥变量施用精准控制系统。施肥作业时,用户根据不同地块所需的肥料量设置目标施肥量,控制器输出电信号调节施肥驱动液压马达转速,通过实时监测车载... 针对大田有机肥撒肥机控制能力弱和施肥精度低的问题,基于模糊PID控制算法设计一种有机肥变量施用精准控制系统。施肥作业时,用户根据不同地块所需的肥料量设置目标施肥量,控制器输出电信号调节施肥驱动液压马达转速,通过实时监测车载终端的撒肥机工况参数,实现对施肥驱动液压马达转速的闭环反馈控制。仿真试验结果显示,对液压马达转速控制采用模糊PID算法比PID算法的最大超调量减少0.07,调节时间缩短3.45 s,提高系统响应的快速性和稳定性。大田试验结果表明,系统对液压马达转速控制的平均相对误差值为4.06%,单位面积施肥量平均相对误差为5.34%。 展开更多
关键词 模糊pid 变量施肥 有机肥 控制系统 CAN总线
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跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制研究
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作者 牛超 兰小进 +1 位作者 郭照鑫 何鹏 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期937-942,共6页
针对液压换向阀频繁启停引起的跳汰机自动排料系统排料不畅问题,提出了一种跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制方法。首先,分析跳汰机自动排料系统的工作特性,确定通过控制系统的液压换向阀能够控制床层厚度,并将床层厚度作为系... 针对液压换向阀频繁启停引起的跳汰机自动排料系统排料不畅问题,提出了一种跳汰机自动排料系统液压换向阀模糊PID控制方法。首先,分析跳汰机自动排料系统的工作特性,确定通过控制系统的液压换向阀能够控制床层厚度,并将床层厚度作为系统控制参数;其次,设计模糊PID控制器对液压换向阀展开控制;最后,利用混沌优化算法对控制器展开参数整定,确保控制器的精度。实验结果表明,该方法对液压换向阀的控制效率较高、控制效果较好。 展开更多
关键词 跳汰机自动排料系统 液压转向阀 模糊pid控制 混沌优化算法 参数整定
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单板挖补机模糊自适应PID控制研究
6
作者 刘诚 刘伟 花军 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第11期210-214,共5页
针对绝大多数单板挖补机由于忽略冲头运动控制的重要性,造成冲压后的单板平整度和力学性能下降等问题。对新型单板挖补机建立速度及位移的数学模型,并通过融合模糊控制的推断能力与神经网络的自适应能力,提出一种基于模糊神经网络算法... 针对绝大多数单板挖补机由于忽略冲头运动控制的重要性,造成冲压后的单板平整度和力学性能下降等问题。对新型单板挖补机建立速度及位移的数学模型,并通过融合模糊控制的推断能力与神经网络的自适应能力,提出一种基于模糊神经网络算法的单板挖补机PID参数自适应的控制方案。仿真结果表明,相比于传统PID控制与模糊控制,模糊神经网络PID控制策略在进给控制中,位移响应曲线超调量为2.31%,调节时间仅为3.36s;其速度阶跃响应曲线在施加扰动后,超调量仅为3.02%。因此该策略拥有更小的超调量、更好的抗干扰能力及更快的调节时间,为进一步研究单板挖补机控制策略提供了新的依据。 展开更多
关键词 控制系统 单板挖补机 模糊神经网络pid SIMULINK仿真
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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
7
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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马铃薯捡拾装置作业参数模糊PID自调节系统研究 被引量:1
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作者 汪昕 杨德秋 +6 位作者 李洋 刘萌萌 程子文 贾晶霞 陈新予 陶鑫愿 张丽娜 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期361-373,共13页
针对安装在自走式马铃薯捡拾装袋机上的马铃薯捡拾装置作业时,前方易壅土导致薯土混合物输送不畅,因此驾驶员需频繁手动调节捡拾铲入土深度,易出现误判而造成整机伤薯率、漏薯率和含杂率关键作业指标达不到作业要求的问题,研究了一种马... 针对安装在自走式马铃薯捡拾装袋机上的马铃薯捡拾装置作业时,前方易壅土导致薯土混合物输送不畅,因此驾驶员需频繁手动调节捡拾铲入土深度,易出现误判而造成整机伤薯率、漏薯率和含杂率关键作业指标达不到作业要求的问题,研究了一种马铃薯捡拾装置作业参数自调节系统。在装置作业过程中,根据超声波传感器实时测量的壅土高度,通过液压驱动无级调节捡拾铲入土深度、输送链线速度以及薯土分离振动强度,达到较优的作业质量。基于DEM-MBD耦合仿真对捡拾装置不同作业参数组合下的作业质量进行仿真研究,明确了作业参数影响作业质量的一般规律。基于该规律,设计了作业参数自调节方法。根据装置作业参数的控制需求,基于AMESimMatlab/Simulink开展电液控制系统仿真研究,对比了模糊PID与经典PID的控制效果,仿真结果表明,模糊PID控制较经典PID控制在阀控缸系统和阀控马达系统的响应速度均有所提高。最终将使用该模糊PID控制的作业参数自调节系统搭载在捡拾装置上开展田间试验,试验结果表明搭载作业参数自调节系统的捡拾装置作业时的漏薯率为2.17%、伤薯率为2.51%、含杂率为1.64%,各项指标均满足作业要求且优于手动控制,验证了搭载作业参数自调节系统的马铃薯捡拾装置较手动控制的优越性。 展开更多
关键词 马铃薯收获机 捡拾装置 作业参数调节系统 模糊pid控制 DEM-MBD
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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
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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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改进天鹰算法优化整车ABS的模糊PID控制
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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 天鹰算法 滑移率 制动时间 制动距离
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模糊PID控制在移栽机械手控制系统的应用研究 被引量:10
11
作者 陆海峰 王业统 +1 位作者 黄福伟 苏明 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期331-336,共6页
针对移栽机械手因外界因素干扰而容易出现输出精度低的问题,提出了一种基于模糊PID控制策略的移栽机械手控制方法。首先,在移栽机械手控制系统模型的基础上,结合模糊控制理论与PID控制理论的分析方法,提出了一种新型的移栽机械手控制方... 针对移栽机械手因外界因素干扰而容易出现输出精度低的问题,提出了一种基于模糊PID控制策略的移栽机械手控制方法。首先,在移栽机械手控制系统模型的基础上,结合模糊控制理论与PID控制理论的分析方法,提出了一种新型的移栽机械手控制方法。通过MATLAB/Simulink软件对仿真分析了移栽机械手的控制过程,比较了常规PID控制和模糊PID控制对移栽机械手控制系统的控制效果。结果表明,通过调节PID参数,所提控制方法相对于传统PID控制,其输出的阶跃响应稳定信号时间提高了56%,该模糊PID控制克服了机械手控制系统的非线性和控制精度低的缺点,提高了控制系统的稳定性能。 展开更多
关键词 模糊pid 移栽机械手 控制系统 农业机械
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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
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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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基于PID与模糊控制的汽车集成热管理系统研究 被引量:6
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作者 邢作兴 周家旺 +3 位作者 冯利辉 冯钟琦 李其仲 张浩 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第5期157-165,共9页
针对锂电池在快充等场景,自然冷却通常难以保证电池温度工作在合适范围,极易造成电池温度过高甚至热失控.提出针对不同工况下的热管理系统集成方案,并通过AMESim搭建整车热管理系统模型,以空调系统压缩机转速为调节量,根据反馈的电池温... 针对锂电池在快充等场景,自然冷却通常难以保证电池温度工作在合适范围,极易造成电池温度过高甚至热失控.提出针对不同工况下的热管理系统集成方案,并通过AMESim搭建整车热管理系统模型,以空调系统压缩机转速为调节量,根据反馈的电池温度,采用PID控制与模糊控制两种方法分别对压缩机转速进行调节,并以夏季高温以及激烈驾驶工况US06作为测试工况,对被控目标的温度变化进行分析,结果表明所设计的热管理集成方式及控制策略能够满足各子系统制冷需求,模糊控制比PID控制能够获得更好的控制效果. 展开更多
关键词 锂电池 空调系统 pid 模糊控制
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选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法
14
作者 陶亚东 赵乐 陈凡 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期931-936,共6页
跳汰机排料系统具有显著的非线性特征,参数间耦合关系复杂,难以通过简单的数学模型控制其排料过程,故排料量实际变化存在明显的时间延迟。为应对上述情况,提出选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法。根据跳汰机排料系统组成情况,设... 跳汰机排料系统具有显著的非线性特征,参数间耦合关系复杂,难以通过简单的数学模型控制其排料过程,故排料量实际变化存在明显的时间延迟。为应对上述情况,提出选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法。根据跳汰机排料系统组成情况,设计齿轮和齿条结构,再结合针对性的受力分析,设计模糊串级PID控制器,从而完成对模糊规则库与控制参数的自整定运算,实现跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法的设计。实验结果表明,基于模糊串级PID原则实施控制,可以结合煤料粒度与密度调节给料速度,实现了以数学模型控制跳汰机排料过程的初衷。 展开更多
关键词 跳汰机 定量排料 模糊串级pid控制 系统受力 参数自整定 数学模型
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基于Smith-模糊PID的茶叶揉捻压力控制系统设计 被引量:4
15
作者 方静 何宇驰 +3 位作者 熊爱华 艾施荣 陈永乐 黄俊仕 《南方农机》 2024年第4期16-20,35,共6页
【目的】解决传统茶叶揉捻机自动化水平低、揉捻压力全凭手感、茶叶成条率不稳定、茶叶破碎率和叶组织细胞破损率高等问题,减轻工人劳动强度,提高茶叶品质的稳定性。【方法】课题组通过对茶叶揉捻机的揉捻压力进行分析,提出了基于STM32... 【目的】解决传统茶叶揉捻机自动化水平低、揉捻压力全凭手感、茶叶成条率不稳定、茶叶破碎率和叶组织细胞破损率高等问题,减轻工人劳动强度,提高茶叶品质的稳定性。【方法】课题组通过对茶叶揉捻机的揉捻压力进行分析,提出了基于STM32单片机,应用Smith-模糊PID控制算法和PWM压力闭环控制的方法,实现茶叶揉捻机在揉捻、加压过程中揉捻压力恒定并可调,使揉捻压力和时间达到茶叶制作的标准。【结果】采用MATLAB分别进行PID、Smith-PID和Smith-模糊PID算法的仿真实验,比较分析3种控制算法下的实验结果可知,Smith-模糊PID控制下的系统超调量和稳态误差最小,并且响应速度最快,调节时间最短,具有更好的抗干扰性能。【结论】通过样机的实际应用与压力数据的测试,茶叶揉捻机压力控制系统超调量最大值为7%、压力误差最大值不超过20 N,基本上满足茶叶生产要求,可大大提高生产效率。 展开更多
关键词 Smith-模糊pid 茶叶揉捻 闭环控制 压力控制系统 MATLAB
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基于粒子群优化的旋冲钻进系统模糊PID控制 被引量:2
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作者 朱勇 曹凯 +3 位作者 丁陈林 赵阳 高强 王节涛 《液压与气动》 北大核心 2024年第11期53-63,共11页
旋冲钻进系统作为钻机的核心传动系统,其动态性能直接影响整机装备的运行可靠性。针对常规PID控制器和模糊PID控制器存在参数设定主观性较大、整定较复杂,会导致旋冲钻进系统在复杂地层钻进过程中给进速度和转速控制精度不高的问题,探... 旋冲钻进系统作为钻机的核心传动系统,其动态性能直接影响整机装备的运行可靠性。针对常规PID控制器和模糊PID控制器存在参数设定主观性较大、整定较复杂,会导致旋冲钻进系统在复杂地层钻进过程中给进速度和转速控制精度不高的问题,探究了基于粒子群优化的模糊PID控制方法。基于钻机工作机理,设计了旋冲钻进液压传动系统;利用AMESim建立旋冲钻进系统仿真模型,对模型的合理性进行了验证;采用AMESim-Simulink-ADAMS联合仿真平台建立了基于粒子群优化的模糊PID控制方法的系统耦合模型。结果表明:不同载荷下,相较于常规PID控制和模糊PID控制,基于粒子群优化的模糊PID控制能够有效降低旋冲钻进系统超调量,缩短调整时间,减小稳态误差,对系统起步阶段的振荡现象有一定抑制作用,具有更优的控制精度和稳定性。 展开更多
关键词 旋冲钻进系统 模糊pid控制 粒子群优化 联合仿真
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80 MN压剪试验机竖向加载模糊PID控制系统的设计 被引量:1
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作者 邵景干 贺占蜀 +3 位作者 吴振全 刘康康 丁赛飞 张建立 《机床与液压》 北大核心 2024年第18期116-122,共7页
为了稳定、精确、可靠地实施超大力值竖向加载,以80 MN压剪试验机为对象,对其竖向加载装置的机械结构、液压系统以及控制系统进行总体设计;建立位置-压力双闭环PID控制算法的数学模型,并设计模糊PID控制器;最后,通过AMESim-Simulink对... 为了稳定、精确、可靠地实施超大力值竖向加载,以80 MN压剪试验机为对象,对其竖向加载装置的机械结构、液压系统以及控制系统进行总体设计;建立位置-压力双闭环PID控制算法的数学模型,并设计模糊PID控制器;最后,通过AMESim-Simulink对控制系统进行耦合仿真,获取位移与试验力的时域响应曲线,并在80 MN压剪试验机上进行竖向加载试验以验证控制系统的可靠性。结果表明:竖向加载模糊PID控制系统使竖向加载在220 s后达到稳态,位移误差与试验力误差均小于0.05%,此控制系统的稳定性、精确性和可靠性得到验证。 展开更多
关键词 80 MN压剪试验机 竖向加载 控制系统 位置-压力双闭环 模糊pid
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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
18
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LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统设计 被引量:11
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作者 薛进学 郭清远 张丰收 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期136-142,共7页
牙科CT在拍摄X光片时,牙科CT转台需要低速运转。在低速运转时摩擦带来的非线性最严重,为解决非线性摩擦,提出将摩擦模型前馈补偿与模糊PID结合实现对转台的控制。摩擦模型选用LuGre,并对摩擦模型参数离线辨识,确定出牙科CT转台的摩擦模... 牙科CT在拍摄X光片时,牙科CT转台需要低速运转。在低速运转时摩擦带来的非线性最严重,为解决非线性摩擦,提出将摩擦模型前馈补偿与模糊PID结合实现对转台的控制。摩擦模型选用LuGre,并对摩擦模型参数离线辨识,确定出牙科CT转台的摩擦模型,在Simulink软件中分别对摩擦模型和模糊PID控制器进行封装建模,搭建了基于LuGre摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统。通过仿真验证了采用该控制系统避免了位置跟踪平顶、速度跟踪过零时出现‘死区’等缺陷,并且跟踪误差很小、响应快,稳态稳定。通过实验验证了采用摩擦模型前馈补偿的模糊PID控制系统定位精度高,证明该控制系统的设计能很好地解决低速运转时摩擦带来的非线性问题。 展开更多
关键词 LuGre摩擦模型 前馈补偿 模糊pid 控制系统
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基于改进跟踪微分器与前馈的模糊自适应PID控制 被引量:12
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作者 陈星 曹太强 邓元果 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第3期553-559,共7页
经典PID控制器在工程领域应用广泛,但其快速性和超调量之间不能很好地实现协调控制,且误差信号在经典意义上不可微,导致微分难以被有效利用。基于此,在典型跟踪微分器研究的基础上,采用一种具有良好的动态响应和滤波功能的改进非线性跟... 经典PID控制器在工程领域应用广泛,但其快速性和超调量之间不能很好地实现协调控制,且误差信号在经典意义上不可微,导致微分难以被有效利用。基于此,在典型跟踪微分器研究的基础上,采用一种具有良好的动态响应和滤波功能的改进非线性跟踪微分器对输入信号进行快速、无超调跟踪。并结合前馈控制和模糊自适应PID控制提升系统的稳定性和快速性,设计了一种基于改进跟踪微分器与前馈的模糊自适应PID控制器。以移相全桥变换器为控制对象,用经典PID与其进行对比分析。仿真与实验波形分析发现,所提控制器的鲁棒性更高,同时可将调节时间缩短至40%,响应速度也更快。 展开更多
关键词 改进跟踪微分器 模糊自适应pid 前馈控制
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