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基于改进比例积分微分优化算法的风机变桨控制参数优化研究
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作者 兰杰 林淑 +2 位作者 张严 王剑宇 苗强 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第4期335-345,共11页
变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件... 变桨控制系统的高效运行是确保风机稳定功率输出、优化运行条件以及减少机械负荷疲劳的重要基础。在风机投运前,需离线完成变桨控制系统参数的精细化设计与整定。工程中,这些参数的优化与设计主要依靠风电工程师通过经验知识和仿真软件进行人工整定,该方式存在人员培训和优化时间成本高,且面临整定结果精确度低和一致性差等问题。而传统的比例积分微分优化算法在变桨控制参数智能整定过程中也存在着开发探索能力有限以及易于陷入局部最优等不足。因此,基于比例积分微分控制思想,设定收敛且随机的控制器参数,引入新的控制目标、控制误差和Levy飞行策略,提出了改进的比例积分微分优化算法。将IPIDOA与PIDOA、哈里斯鹰优化算法、鲸鱼优化算法、灰狼优化算法、粒子群优化算法、遗传优化算法在4个单峰基准函数、4个多峰基准函数和风机变桨控制参数优化实例上进行测试验证。结果表明,IPIDOA具有更快的收敛速度和更佳的参数寻优能力,同时在多类优化实例中具有更强的寻优稳定性。同时,通过计算IPIDOA的时间复杂度、对比上述各算法在风机变桨控制系统参数优化研究的收敛曲线,证明了IPIDOA具有优秀的计算效率。 展开更多
关键词 风机变桨控制 参数优化 智能整定 改进比例积分微分优化算法
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比例时滞奇异微分方程的级数解与Chebyshev配置法
2
作者 陈宏 王同科 《天津师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
研究带有比例时滞的奇异微分方程的数值解.首先通过Picard迭代得到解在原点的级数展开式,然后据此设计一种准确的光滑变换,使得变换后方程的解充分光滑.对于变换后的方程设计微分和积分形式的Chebyshev-Gauss-Radau配置法,在有限区间上... 研究带有比例时滞的奇异微分方程的数值解.首先通过Picard迭代得到解在原点的级数展开式,然后据此设计一种准确的光滑变换,使得变换后方程的解充分光滑.对于变换后的方程设计微分和积分形式的Chebyshev-Gauss-Radau配置法,在有限区间上求得方程的数值解.针对积分形式的配置法证明其按最大范数具有最优阶收敛性.数值算例验证了所提方法在求解比例时滞微分方程时具有较高的精度. 展开更多
关键词 比例时滞奇异微分方程 分数阶级数解 光滑变换 Chebyshev-Gauss-Radau配置法
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两类带Markov切换的随机比例泛函微分方程全局解的存在唯一性和稳定性
3
作者 梁青 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第4期1184-1205,共22页
研究了带Markov切换的随机比例泛函微分方程全局解的存在唯一性和λ稳定性,采用向量形式的Lyapunov函数方法,得到了方程全局解的存在唯一性定理、矩的λ稳定性定理和几乎必然λ稳定性定理.此外,把脉冲效应引入系统,针对脉冲的不同特点... 研究了带Markov切换的随机比例泛函微分方程全局解的存在唯一性和λ稳定性,采用向量形式的Lyapunov函数方法,得到了方程全局解的存在唯一性定理、矩的λ稳定性定理和几乎必然λ稳定性定理.此外,把脉冲效应引入系统,针对脉冲的不同特点以及λ类函数不同的衰减速率,证明了在适当条件下类似结论仍然成立,推广了已有的结果.最后,通过举例和给出数值模拟说明了结论的有效性. 展开更多
关键词 存在唯一性 稳定性 随机比例泛函微分方程 脉冲 Itô公式
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有源电力滤波器的比例递推积分控制 被引量:16
4
作者 唐欣 罗安 谭甜源 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期631-634,共4页
在采用有源电力滤波器消除谐波中,由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因素的影响,滤波效果不是很理想.提出了应用于并联型有源滤波器的比例递推积分控制算法,比例系数和积分系数由模糊推理在线整定.该算法能... 在采用有源电力滤波器消除谐波中,由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因素的影响,滤波效果不是很理想.提出了应用于并联型有源滤波器的比例递推积分控制算法,比例系数和积分系数由模糊推理在线整定.该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能,可适应于单相、三相三线制、三相四线制非线性负载电流波形畸变的抑制.实验结果证明了所提出的控制算法的有效性. 展开更多
关键词 有源滤波器 递推积分 传统比例积分控制 模糊推理
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自采样比例积分控制全数字锁相环的性能分析和实现 被引量:43
5
作者 李亚斌 彭咏龙 李和明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第18期64-69,共6页
提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的... 提出了一种基于自采样比例积分(PI)控制的全数字锁相环(ADPLL),并对该锁相环进行了详细的理论分析和仿真验证,最后用现场可编程逻辑器件(FPGA)予以实现。由于采用了自采样比例积分控制策略,使该锁相环在不同的锁频点具有几乎相同形式的传递函数,有利于理论分析和环路设计。理论分析、仿真验证和试验结果都表明该全数字锁相环具有环路参数设计简单、跟踪范围广、跟踪速度快、系统稳定性好、控制灵活等优点。该设计方案可以作为一个子系统或功能模块用来构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性、简化系统的硬件结构。 展开更多
关键词 全数字锁相环 自采样 比例积分控制 现场可编程逻辑器件 片上系统
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基于比例-模糊积分控制算法的智能温控器优化与仿真 被引量:8
6
作者 王姝歆 张辉 +2 位作者 陈国平 王宏涛 刘润 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期57-61,81,共6页
针对室内温度系统具有大时滞性、大惯性等特点,传统的控制方法效果不甚理想,提出了一种比例-模糊积分的复合控制策略,以提高碳纤维电地暖系统中智能温控器的控制性能。阐述了比例-模糊积分控制器的工作原理,并对基于模糊控制算法和PID... 针对室内温度系统具有大时滞性、大惯性等特点,传统的控制方法效果不甚理想,提出了一种比例-模糊积分的复合控制策略,以提高碳纤维电地暖系统中智能温控器的控制性能。阐述了比例-模糊积分控制器的工作原理,并对基于模糊控制算法和PID控制算法相结合的控制算法进行了详细设计。MATLAB仿真和实验结果表明:与基于开关式控制、PID控制和模糊控制算法的智能温控器相比,基于比例-模糊积分控制算法的智能温控器所需调节时间短,能有效抑制超调,具有良好的动静态特性和鲁棒性,显著改善了控制效果。 展开更多
关键词 碳纤维电地暖 智能温控器 比例-模糊积分控制 仿真和实验
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伺服电机的预测控制与比例-积分-微分控制 被引量:11
7
作者 黄玉钏 曲道奎 +1 位作者 徐方 任晓磊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第10期2944-2947,共4页
为完成伺服电机平稳而快速的控制,根据预测控制方法中动态矩阵控制原理,提出了基于动态矩阵的预测控制和比例-积分-微分(PID)控制的伺服电机的控制方案。分析了交/直流伺服电机三环控制的统一模型,用预测控制器设计了伺服电机的电流环,... 为完成伺服电机平稳而快速的控制,根据预测控制方法中动态矩阵控制原理,提出了基于动态矩阵的预测控制和比例-积分-微分(PID)控制的伺服电机的控制方案。分析了交/直流伺服电机三环控制的统一模型,用预测控制器设计了伺服电机的电流环,提出了利用上升时间和稳态值确定电流环等效惯性环节的方法,最后用PID控制器设计了速度环和位置环。计算和仿真结果表明,电流环的等效惯性环节时间常数与-ln(0.368)成反比,该预测控制和PID混合控制可以很好地实现伺服电机平稳快速的运行。 展开更多
关键词 伺服电机 预测控制 动态矩阵 电流环 比例-积分-微分
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改进比例-积分-微分控制方法在无功补偿和混合滤波综合补偿系统中的应用 被引量:7
8
作者 荣飞 罗安 +1 位作者 周柯 汤赐 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第13期34-38,共5页
设计了一种兼有无功补偿和混合滤波功能的综合补偿系统。由于传统比例-积分-微分控制方法对上述系统的检测精度、计算延时和被控对象状态变化具有较强的依赖性,文中将增量递推预测模型预作用于上述系统以补偿延时带来的控制误差,提出了... 设计了一种兼有无功补偿和混合滤波功能的综合补偿系统。由于传统比例-积分-微分控制方法对上述系统的检测精度、计算延时和被控对象状态变化具有较强的依赖性,文中将增量递推预测模型预作用于上述系统以补偿延时带来的控制误差,提出了一种采用预测模型实现的多模比例-积分-微分控制方法,使得当电网状态变化时该补偿系统可自动在比例-积分和比例-微分模型间切换。仿真结果和实际运行情况表明该补偿系统具有控制精度高、鲁棒性强等特点,验证了该控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 综合补偿系统 谐波谐振 预测模型 增量递推 多模比例-积分-微分控制方法
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光伏并网逆变器通用比例复数积分控制策略 被引量:61
9
作者 郭小强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期3393-3399,共7页
比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不... 比例复数积分控制是光伏并网逆变器电流控制方案之一。传统观念认为比例复数积分控制只能在三相正交坐标系(如静止αβ坐标系)下实现,无法在三相abc坐标系或单相坐标系下实现。为解决该问题,提出一种通用比例复数积分控制,该控制方案不仅可在三相abc坐标系下实现,也可在单相系统中实现。文中对提出的新方案进行理论分析和仿真研究,并建立基于TMS320F2812 DSP的数字化实验平台进行实验研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 并网逆变器 电流控制 比例复数积分控制
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基于遗传算法比例积分微分控制器的铅冷快堆堆芯功率控制 被引量:6
10
作者 贺三军 惠天宇 +2 位作者 段天英 曾文杰 王贤伟 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期569-575,共7页
比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器对堆芯功率控制过程存在适用性低的问题,而采用遗传算法(genetic algorithm,GA)整定PID控制器参数可以很好地解决此问题。为了实现铅冷快堆堆芯功率的有效控制,基于遗... 比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器对堆芯功率控制过程存在适用性低的问题,而采用遗传算法(genetic algorithm,GA)整定PID控制器参数可以很好地解决此问题。为了实现铅冷快堆堆芯功率的有效控制,基于遗传算法PID控制器,结合堆芯状态空间模型,建立铅冷快堆堆芯功率控制系统,模拟堆芯反应性和堆芯进口温度扰动下系统的响应情况,并与PID控制器的控制结果进行比较。结果表明,外界存在扰动时,引入控制器可使堆芯达到稳定状态,与初始状态偏离较小,且遗传算法PID控制器的控制效果比PID控制器更为显著。 展开更多
关键词 铅冷快堆 堆芯功率控制 遗传算法 比例积分微分(PID)控制
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用于激光稳频系统的比例加积分控制器 被引量:1
11
作者 张晨 江晓 +1 位作者 蔡文奇 金革 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期232-235,共4页
介绍了一种半导体激光器的稳频系统,重点分析了应用于系统中的比例加积分自动控制原理,设计了一种用于稳定半导体激光器发射频率的比例加积分放大电路,并叙述了激光稳频实验过程和测试结果。
关键词 半导体激光器 激光稳频 比例积分控制
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基于模糊神经比例微分积分的静变电源控制 被引量:2
12
作者 樊波 吴家梁 牛江川 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期59-63,共5页
针对静变电源模糊比例微分积分(模糊PID)控制隶属度和控制规则一旦确定后无法更改等不足,为提高静变电源输出电压的质量,提出以模糊神经比例微分积分(模糊神经PID)控制代替模糊PID控制。利用神经网络自学习的特点完善和调整模糊逻辑规则... 针对静变电源模糊比例微分积分(模糊PID)控制隶属度和控制规则一旦确定后无法更改等不足,为提高静变电源输出电压的质量,提出以模糊神经比例微分积分(模糊神经PID)控制代替模糊PID控制。利用神经网络自学习的特点完善和调整模糊逻辑规则,并与PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对静变电源电压控制量进行调整。仿真结果表明,模糊神经PID控制系统具有良好的鲁棒性和自适应能力,对干扰也有较好的抑制效果,解决了模糊PID控制器在静变电源控制中的精度不太高、自适应能力有限的难题,满足了静变电源输出的要求。 展开更多
关键词 静变电源 模糊神经 比例微分积分(PID)控制 仿真
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离散制造系统中比例积分控制器的应用与工程实现 被引量:1
13
作者 郭彩芬 董志 郭延锋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第8期1014-1019,共6页
将比例积分控制应用于离散制造系统在制品库存控制。以加工工段间在制品为研究对象,建立了离散制造系统在制品之PI控制的级联控制模型。同时将PI控制器参数的选择转化为频域上的优化问题,以保证其稳定性和鲁棒性。设计了积压任务控制器... 将比例积分控制应用于离散制造系统在制品库存控制。以加工工段间在制品为研究对象,建立了离散制造系统在制品之PI控制的级联控制模型。同时将PI控制器参数的选择转化为频域上的优化问题,以保证其稳定性和鲁棒性。设计了积压任务控制器和输入速率控制器,分别对应PI控制的积分控制和比例控制,解决了PI控制器的工程实现问题。仿真结果表明,实现后的PI控制器具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 比例积分控制 积压任务控制 输入速率控制
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基于小脑模型神经网络-比例积分微分控制的异步风力发电机组软并网控制系统建模与仿真 被引量:2
14
作者 龚立秋 段斌 +1 位作者 颜娜 龙林德 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期19-23,共5页
分析了利用晶闸管进行软并网的原理;采用改进的小脑模型神经网络与比例积分微分并行控制方法对风力发电的异步发电机并网过渡过程进行了研究;利用Matlab/Simulink平台建立了仿真控制模型。不同风速下风电机切入电网的仿真结果验证了文... 分析了利用晶闸管进行软并网的原理;采用改进的小脑模型神经网络与比例积分微分并行控制方法对风力发电的异步发电机并网过渡过程进行了研究;利用Matlab/Simulink平台建立了仿真控制模型。不同风速下风电机切入电网的仿真结果验证了文中所提出控制方案的正确性:采用该控制方案可将并网冲击电流控制在额定电流的2倍以内,且该软并网系统具有较好的稳定性、实时性。 展开更多
关键词 小脑模型神经网络 比例积分微分控制 软并网 异步风力发电机 仿真
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用于飞轮储能单元的神经元自适应比例-积分-微分控制算法 被引量:7
15
作者 王磊 杜晓强 宋永端 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期74-79,共6页
提出了种应用于飞轮储能系统的神经元自适应比例?积分?微分(proportional integral differential,PID)控制算法。该算法基于传统的双闭环调速系统与神经网络理论,实现对飞轮驱动电机的控制,使飞轮驱动电机能够根据系统要求,驱动飞轮储... 提出了种应用于飞轮储能系统的神经元自适应比例?积分?微分(proportional integral differential,PID)控制算法。该算法基于传统的双闭环调速系统与神经网络理论,实现对飞轮驱动电机的控制,使飞轮驱动电机能够根据系统要求,驱动飞轮储能单元储存或释放能量。运用李亚普诺夫稳定性理论证明了该控制算法的稳定性和有效性,并给出了其稳定性条件。经过仿真验证,该算法可以有效地实现对飞轮储能单元的充放电控制,其控制参数可以随着系统的运行自适应调节,飞轮储能单元的控制精度和鲁棒性也有所提高。 展开更多
关键词 飞轮储能单元 风力发电机 转速-电流双闭环控制 神经元自适应比例-积分-微分控制 李亚普诺夫理论
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比例-积分-微分压力控制的放电雾化烧蚀磨削加工方法 被引量:3
16
作者 邱明波 史璟云 +1 位作者 俞晓春 刘志东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期111-117,共7页
为了提高电火花放电雾化烧蚀加工效率,以烧结金刚石材料作为加工电极,利用金刚石颗粒的磨削作用实现了高效雾化烧蚀与机械磨削的复合加工.其中,通过测量加工过程中金刚石颗粒与工件之间的机械磨削作用力,实现了基于压力信号检测的伺服控... 为了提高电火花放电雾化烧蚀加工效率,以烧结金刚石材料作为加工电极,利用金刚石颗粒的磨削作用实现了高效雾化烧蚀与机械磨削的复合加工.其中,通过测量加工过程中金刚石颗粒与工件之间的机械磨削作用力,实现了基于压力信号检测的伺服控制,以保证金刚石颗粒的磨削作用,并采用反比例、模糊和比例-积分-微分(PID)压力控制方法来维持加工过程中的压力稳定性.同时,以高强钢Q420C为加工对象进行了3组加工效率对比试验.结果表明:采用PID压力控制方法,在30min的加工时间内所得加工深度可达14.5mm,最大压力在1.0N以内,其加工效率和加工稳定性优于其他2种控制方法. 展开更多
关键词 电火花加工 烧蚀加工 烧结金刚石 比例-积分-微分(PID)压力控制 加工效率
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基于闭环比例积分控制的膜片式电—气转换器的研制 被引量:1
17
作者 武文良 孙宝元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2003年第4期12-14,16,共4页
介绍一种采用喷嘴 /挡板机构的膜片式电—气转换器 ,论述了该转换器核心部件的基本结构、电—气转换原理、闭环反馈控制方法及关键电路设计 ,并对转换器工作状态进行了实验研究。结果表明 ,该转换器性能卓越 。
关键词 膜片式电-气转换器 研制 喷嘴/挡板机构 比例积分控制 闭环控制
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非Lipschitz条件下Lévy噪声扰动的随机比例型微分方程的数值解
18
作者 梁飞 张丽洁 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期95-104,M0008,共11页
针对满足非Lipschitz条件的Lévy噪声扰动的随机比例型微分方程,首先证明了方程的精确解在非Lipschitz条件下以大概率存在于紧集中;其次运用Euler方法构造出方程的数值解,并证明了数值解在均方意义下依概率收敛于精确解;最后通过一... 针对满足非Lipschitz条件的Lévy噪声扰动的随机比例型微分方程,首先证明了方程的精确解在非Lipschitz条件下以大概率存在于紧集中;其次运用Euler方法构造出方程的数值解,并证明了数值解在均方意义下依概率收敛于精确解;最后通过一个例子验证了结论的有效性。 展开更多
关键词 随机比例微分方程 Lévy噪声 非LIPSCHITZ条件 EULER方法 数值解
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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
19
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 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 组控 时域
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基于图像视觉伺服的模糊比例积分微分控制系统 被引量:1
20
作者 王胜 陈宁 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第4期1200-1204,共5页
针对传统比例积分微分(PID)参数难整定、控制性能不理想等问题,将模糊控制理论与PID控制器相结合,构成模糊PID控制器。采用Eye-to-Hand视觉模型,引入图像视觉伺服机制,通过图像获取误差信号来实现对PID控制器三个参数Kp、Ti和Td的实时... 针对传统比例积分微分(PID)参数难整定、控制性能不理想等问题,将模糊控制理论与PID控制器相结合,构成模糊PID控制器。采用Eye-to-Hand视觉模型,引入图像视觉伺服机制,通过图像获取误差信号来实现对PID控制器三个参数Kp、Ti和Td的实时在线自适应调整。最后在以PC机、CompactRIO、NI-9401、互补金属氧化物半导体(CMOS)摄像头、电机驱动器及无刷直流(DC)电机组成的打孔机视觉伺服运动控制系统上完成了实验。结果表明,基于图像的视觉伺服模糊PID控制器相对于传统PID控制器响应速度提高了60%,超调量降低了80%,鲁棒性也更好;不仅能提高孔的定位精度,还能边加工边检测。 展开更多
关键词 视觉伺服 模糊比例积分微分控制 Eye-to-Hand视觉模型 COMPACTRIO CMOS摄像头 无刷直流电机
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