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电液执行器非线性PID控制优化仿真研究
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作者 张玉培 张宇飞 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第4期458-462,共5页
为了提高电液执行器运动轨迹的跟踪精度,提出了一种非线性比例-积分-微分(PID)控制优化方法,通过仿真检验优化后的控制系统输出结果,构建了电液系统数学模型。对传统PID控制参数进行改进,设计了一种非线性PID控制方法。引用粒子群算法... 为了提高电液执行器运动轨迹的跟踪精度,提出了一种非线性比例-积分-微分(PID)控制优化方法,通过仿真检验优化后的控制系统输出结果,构建了电液系统数学模型。对传统PID控制参数进行改进,设计了一种非线性PID控制方法。引用粒子群算法并进行改进,利用改进粒子群算法迭代搜索原理对非线性PID控制器参数进行在线调整,最终得到电液执行器最优控制参数值,使电液执行器具有更好的抗负载干扰能力。以电液执行器不同工况为例,利用Matlab软件对电液执行器运动轨迹进行仿真,比较空载和负载条件下输出结果。结果显示:在空载条件下,分别采用PID控制、非线性PID控制和优化非线性PID控制方法,电液执行器运动轨迹输出误差均较小,相差不大。在负载条件下,优化非线性PID控制方法明显优于PID控制和非线性PID控制方法,相比之下使用优化非线性PID控制方法,电液执行器运动轨迹输出误差较小。采用改进粒子群算法优化非线性PID控制方法,使电液执行器能够抑制负载工况的干扰,具有较高的跟踪精度。 展开更多
关键词 电液执行器 非线性pid控制 改进粒子群算法 优化 仿真
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基于智能PID控制的电子节气门控制系统研究 被引量:8
2
作者 冯巍 程秀生 +1 位作者 祁鹏华 李雪松 《汽车技术》 北大核心 2009年第3期14-17,共4页
以Infineon XC164CM为主芯片,以TLE5206为电机控制芯片,构建了电子节气门的硬件电路。基于所制定的电子节气门控制策略设计了智能PID控制器,进行了电子节气门的阶跃响应试验和电子节气门的跟随响应试验。结果表明,电子节气门有很好的随... 以Infineon XC164CM为主芯片,以TLE5206为电机控制芯片,构建了电子节气门的硬件电路。基于所制定的电子节气门控制策略设计了智能PID控制器,进行了电子节气门的阶跃响应试验和电子节气门的跟随响应试验。结果表明,电子节气门有很好的随动性和稳定性,跟随曲线光滑基本无超调,从而表明该控制系统可以实现对电子节气门位置的精确控制。 展开更多
关键词 智能pid 电子节气门 控制系统
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基于改进型BP神经网络的PID控制算法 被引量:11
3
作者 刘迪 唐永红 +1 位作者 王晶 刘孝磊 《兵工自动化》 2010年第3期28-30,32,共4页
针对传统的PID控制算法很难获得比较理想的控制效果的问题,提出一种基于BP神经网络的自适应PID控制算法。根据BP神经网络的结构和特点,介绍了改进型BP神经网络算法描述及PID控制器的结构,并通过实例进行仿真分析。结果表明,改进型BP神... 针对传统的PID控制算法很难获得比较理想的控制效果的问题,提出一种基于BP神经网络的自适应PID控制算法。根据BP神经网络的结构和特点,介绍了改进型BP神经网络算法描述及PID控制器的结构,并通过实例进行仿真分析。结果表明,改进型BP神经网络PID控制器具有良好的控制效果,降低超调量,抗干扰性强和增强系统的鲁棒性,优于常规PID控制器。 展开更多
关键词 pid控制 神经网络 被控对象 非线性系统 仿真
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混合动力汽车汽油机电子节气门模糊智能PID控制 被引量:4
4
作者 杨世春 李君 +2 位作者 于秀敏 于航飞 郭孔辉 《汽车技术》 北大核心 2007年第6期1-4,共4页
应用英飞凌新一代车用嵌入式控制芯片XC164,开发了基于模糊智能积分PID复合控制算法的混合动力汽车汽油机电子节气门控制系统,为混合动力汽车主控制器和发动机控制之间提供了控制接口。通过对混合动力轿车进行的实际行驶中频繁急加速、... 应用英飞凌新一代车用嵌入式控制芯片XC164,开发了基于模糊智能积分PID复合控制算法的混合动力汽车汽油机电子节气门控制系统,为混合动力汽车主控制器和发动机控制之间提供了控制接口。通过对混合动力轿车进行的实际行驶中频繁急加速、急减速过程中电子节气门目标开度和实际控制开度的对比试验,验证了电子节气门控制响应速度快、稳态误差小及控制系统软硬件设计满足混合动力总成对发动机控制的要求。 展开更多
关键词 混合动力汽车 汽油机 电子节气门 控制pid
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基于粒子群优化算法的模糊神经分数阶PID电子节气门控制器设计 被引量:11
5
作者 臧怀泉 曹学铭 +2 位作者 张乃斯 戴彦 赵保军 《燕山大学学报》 CAS 2014年第4期354-360,376,共8页
针对汽车电子节气门的精确跟踪控制问题,建立了面向控制器设计的非线性模型,分析了摩擦非线性以及LH非线性对电子节气门位置的影响。采用模糊神经分数阶PID控制方法设计了电子节气门非线性控制器,并利用粒子群优化算法对控制器参数进行... 针对汽车电子节气门的精确跟踪控制问题,建立了面向控制器设计的非线性模型,分析了摩擦非线性以及LH非线性对电子节气门位置的影响。采用模糊神经分数阶PID控制方法设计了电子节气门非线性控制器,并利用粒子群优化算法对控制器参数进行优化。最后将扰动考虑在内进行了仿真实验,仿真实验表明基于模糊神经分数阶PID的控制方法能够很好地实现电子节气门控制。 展开更多
关键词 模糊神经分数阶pid控制器 粒子群优化算法 电子节气门
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Fuzzy-PID复合控制在电子送经中的应用 被引量:6
6
作者 杨建成 蒋秀明 +2 位作者 周国庆 何辉 吴冬凤 《纺织学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期115-118,共4页
为了满足织机的高速化和织造品种的多样化,对送经机构提出了更高的要求,需要准确控制送经机构的运动。而送经机构是一个典型的复杂、联动、时变、非线性、强干扰送经系统,传统的PID调节器不能取得令人满意的效果。针对传统的PID控制算... 为了满足织机的高速化和织造品种的多样化,对送经机构提出了更高的要求,需要准确控制送经机构的运动。而送经机构是一个典型的复杂、联动、时变、非线性、强干扰送经系统,传统的PID调节器不能取得令人满意的效果。针对传统的PID控制算法存在的缺陷,设计了一种Fuzzy-PID复合控制算法,并应用该算法面向SAURER400织机送经系统在MatLab中的Simulink进行仿真。结果表明,Fuzzy-PID复合控制仿真曲线在响应时间和超调方面优于PID控制曲线。该控制方法在电子送经系统中有着广泛的应用前景。 展开更多
关键词 电子送经 FUZZY-pid复合控制 SAURER400型织机 仿真
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实现柴油机全程电子调速PID参数整定的仿真研究 被引量:9
7
作者 袁银南 朱磊 +1 位作者 杨鲲 陈俊波 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期23-28,共6页
在电控LPG-柴油双燃料发动机试验的基础上,建立了全程电子调速器模型。通过动态调整油泵齿条位置实现对柴油机突变负载下转速的闭环控制,从而保证在不同工况下转速的稳定性。同时,模型实现了不同负载下,对PID参数进行整定,并将整定后的... 在电控LPG-柴油双燃料发动机试验的基础上,建立了全程电子调速器模型。通过动态调整油泵齿条位置实现对柴油机突变负载下转速的闭环控制,从而保证在不同工况下转速的稳定性。同时,模型实现了不同负载下,对PID参数进行整定,并将整定后的PID参数用于LR6105双燃料发动机的参数整定试验。经试验验证,此仿真模型能降低转速波动率,从而减少大量调试工作。 展开更多
关键词 内燃机 全程电子调速器 仿真模型 pid控制
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基于模糊PID的电控精量播种系统与试验研究 被引量:12
8
作者 赵晓顺 赵达卫 +3 位作者 闫青 胡雨裳 于华丽 于凤超 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期120-127,共8页
为解决传统播种机地轮打滑导致播种质量下降的问题,设计了电控精量播种系统,并确定了电机控制数学模型。通过Z-N法和模糊控制完成PID参数整定,借助MATLAB完成模糊PID控制的设计和Simulink仿真,将系统响应时间缩短了0.23 s,提高了控制精... 为解决传统播种机地轮打滑导致播种质量下降的问题,设计了电控精量播种系统,并确定了电机控制数学模型。通过Z-N法和模糊控制完成PID参数整定,借助MATLAB完成模糊PID控制的设计和Simulink仿真,将系统响应时间缩短了0.23 s,提高了控制精度。土槽试验台对比试验表明,电控精量播种系统较传统播种系统播种合格指数提高了6.04%,漏播指数下降了4.57%,重播指数下降了0.61%,合格粒距变异系数下降了2.23%,播种均匀性得到了大幅度提高。系统的合格指数、重播指数、漏播指数和合格粒距变异系数均满足JB/T 10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》的要求,播种质量指标的变化均在6%以内,具备较好的播种稳定性。 展开更多
关键词 精量播种 电控系统 参数整定 模糊pid SIMULINK仿真 试验
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增量式PID控制在电子节气门控制系统中应用研究 被引量:9
9
作者 宛传平 李慧 《中国农机化》 北大核心 2010年第3期84-86,50,共4页
主要介绍电子节气门结构,电子节气门的控制理轮,比较了电子节气门控制系统采用传统的PID控制算法与增量式PID控制算法的控制精确性。用增量式PID控制系统进行电子节气门控制研究的结果表明,增量式PID控制电子节气门的超调量较小,具有性... 主要介绍电子节气门结构,电子节气门的控制理轮,比较了电子节气门控制系统采用传统的PID控制算法与增量式PID控制算法的控制精确性。用增量式PID控制系统进行电子节气门控制研究的结果表明,增量式PID控制电子节气门的超调量较小,具有性能稳定、稳态误差小、跟踪效果好、动静态性能好、抗干扰能力强和可靠性高等优点,该控制系统不失为一种理想的控制方案。 展开更多
关键词 电子节气门 增量式pid控制系统 应用
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小型四旋翼飞行器新型非线性PID姿态控制器设计 被引量:5
10
作者 李杰 齐晓慧 韩帅涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1163-1166,共4页
针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控... 针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控制方法。仿真结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性、抗干扰性以及良好的滤波性能,系统具有良好的动态和稳态性能。由于保留了传统PID优点,设计简单,对实际工程具有较大的指导价值。 展开更多
关键词 小型四旋翼飞行器 非线性pid 姿态控制器 跟踪微分器 非线性组合
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电液伺服系统的仿真与自校正PID控制器的设计 被引量:15
11
作者 高翔 孔丽英 孙贵芳 《海军工程大学学报》 CAS 2001年第5期33-37,共5页
对一个试验用电液伺服系统进行了理论建模和仿真研究 ,引入了一个非线性状态方程模型来描述电液伺服系统的动态特性 .通过仿真结果与实际系统的响应相比较 ,验证了所建立的理论模型的准确性 .在此仿真模型基础上 ,设计了一个适用的自校... 对一个试验用电液伺服系统进行了理论建模和仿真研究 ,引入了一个非线性状态方程模型来描述电液伺服系统的动态特性 .通过仿真结果与实际系统的响应相比较 ,验证了所建立的理论模型的准确性 .在此仿真模型基础上 ,设计了一个适用的自校正PID控制器 。 展开更多
关键词 电液伺服系统 仿真 自校正 pid控制器 非线性特性 结构原理
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基于非线性PID控制的挖掘机液压系统稳定性研究 被引量:10
12
作者 罗娜娜 李广 《中国工程机械学报》 北大核心 2019年第4期367-370,共4页
为了避免挖掘机液压控制系统受到外界因素的干扰,提高液压控制系统输出的稳定性,采用非线性PID控制方法,对控制效果进行仿真验证.创建挖掘机液压驱动简图,采用非对称液压缸驱动结构,推导出液压缸活塞运动方程式.设计非线性PID控制方法,... 为了避免挖掘机液压控制系统受到外界因素的干扰,提高液压控制系统输出的稳定性,采用非线性PID控制方法,对控制效果进行仿真验证.创建挖掘机液压驱动简图,采用非对称液压缸驱动结构,推导出液压缸活塞运动方程式.设计非线性PID控制方法,采用双微分跟踪器对非线性PID控制器参数进行在线调节.用Matlab软件挖掘机活塞的跟踪速度仿真验证,与传统PID控制方法形成对比.结果表明:在无负载干扰条件下,采用传统PID控制和非线性PID控制方法,活塞能够较好地实现速度跟踪;在有负载干扰条件下,采用传统PID控制方法,活塞运动速度下降较大,跟踪误差较大,而采用非线性PID控制方法,活塞运动速度基本维持不变,跟踪误差较小.采用非线性PID控制挖掘机液压驱动系统,可以抑制外界负载突变的干扰,提高挖掘机液压驱动输出的稳定性. 展开更多
关键词 挖掘机 液压 非线性pid控制 仿真
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基于改进PID神经网络算法的AUV垂直面控制 被引量:6
13
作者 黄茹楠 丁宁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期229-235,共7页
针对一类小型低速自主水下航行器(AUV)的垂直面运动控制问题,设计了一种改进的PID神经网络控制器,实现对水下航行器在垂直面内深度和俯仰角的全局控制。利用REMUS水下航行器模型搭建了Simulink下AUV垂直面仿真控制系统,仿真结果表明,改... 针对一类小型低速自主水下航行器(AUV)的垂直面运动控制问题,设计了一种改进的PID神经网络控制器,实现对水下航行器在垂直面内深度和俯仰角的全局控制。利用REMUS水下航行器模型搭建了Simulink下AUV垂直面仿真控制系统,仿真结果表明,改进的控制方法克服了原方法中饱和区过大的问题,具有良好的动态性能同时能够适应不同的学习速率和网络初始权重,对水下航行器的工程实际应用具有一定参考价值。 展开更多
关键词 低速水下航行器 改进pid神经网络 非线性系统 多变量全局控制 SIMULINK仿真
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某型电子节气门PID模糊控制系统仿真分析 被引量:2
14
作者 侯丽春 《汽车技术》 北大核心 2015年第11期44-46,51,共4页
在Matlab中建立电子节气门数学模型,联合模糊控制和PID控制器等搭建PID+前馈控制系统和模糊PID+前馈控制系统,对电子节气门目标大开度和较小开度两种情况的阶跃响应进行仿真分析。仿真结果表明,一定条件下模糊PID+前馈控制系统响应速度... 在Matlab中建立电子节气门数学模型,联合模糊控制和PID控制器等搭建PID+前馈控制系统和模糊PID+前馈控制系统,对电子节气门目标大开度和较小开度两种情况的阶跃响应进行仿真分析。仿真结果表明,一定条件下模糊PID+前馈控制系统响应速度低于PID+前馈控制系统响应速度,但是模糊PID+前馈控制系统控制稳定,控制精度、准确度上要优于后者。 展开更多
关键词 电子节气门 pid+前馈控制系统 模糊pid+前馈控制系统
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基于遗传算法的自动平衡式显示仪表的PID控制器设计 被引量:1
15
作者 吴宜珍 刘红丽 《现代制造工程》 CSCD 2005年第6期85-86,共2页
在介绍数字自动平衡式显示仪表工作原理的基础上,建立了系统的数学模型。根据系统动态性能指标的要求,基于遗传算法设计了一种PID控制器,并利用MATLAB语言对数学模型进行仿真。仿真结果表明,基于遗传算法PID控制的自动平衡式数字式显示... 在介绍数字自动平衡式显示仪表工作原理的基础上,建立了系统的数学模型。根据系统动态性能指标的要求,基于遗传算法设计了一种PID控制器,并利用MATLAB语言对数学模型进行仿真。仿真结果表明,基于遗传算法PID控制的自动平衡式数字式显示仪表具有无超调量、调节时间短、PID参数整定简单等优点,能满足实际应用对自动平衡式数字式显示仪表的动态性能要求。 展开更多
关键词 遗传算法 数字显示仪表 pid控制器 建模 MATLAB仿真
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非线性控制PID在双桨双舵船舶智能控制的应用 被引量:1
16
作者 黄敏高 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第22期25-27,共3页
随着船舶大型化、高速化的发展,船舶的精确操纵成为了船舶制造与设计的重点和难点,双桨双舵船舶相对于传统船舶采用2个独立的主机和船舵,大大提高了船舶的灵活性。本文研究的主要内容是双桨双舵船舶的智能控制技术,采用的技术是一种非线... 随着船舶大型化、高速化的发展,船舶的精确操纵成为了船舶制造与设计的重点和难点,双桨双舵船舶相对于传统船舶采用2个独立的主机和船舵,大大提高了船舶的灵活性。本文研究的主要内容是双桨双舵船舶的智能控制技术,采用的技术是一种非线性PID控制器,重点介绍了双桨双舵船舶的运动建模、非线性PID控制器原理和基于Matlab平台的船舵智能控制器仿真。 展开更多
关键词 双桨双舵 非线性pid控制 仿真 MATLAB
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基于单片机的电子节气门PID控制系统 被引量:2
17
作者 郑意 万钧力 +1 位作者 程时润 刘浩 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第6期94-97,共4页
以Bosch公司DV-E5型节气门为控制对象,基于PID算法完成了控制系统的软硬件设计.系统采用AT89C51单片机作为主控单元,选用LMD18200芯片驱动节气门中的直流电机,同时以PCF8591作为AD转换芯片,采用LCD1602显示动态控制参数,并用C语言编写... 以Bosch公司DV-E5型节气门为控制对象,基于PID算法完成了控制系统的软硬件设计.系统采用AT89C51单片机作为主控单元,选用LMD18200芯片驱动节气门中的直流电机,同时以PCF8591作为AD转换芯片,采用LCD1602显示动态控制参数,并用C语言编写了系统控制软件,在Proteus上对主要软件模块进行了仿真,搭建了节气门PID控制实验平台,完成了对节气门开度位置控制的实验和测试,实验结果表明:系统阶跃响应时间约300ms,稳态误差小于1%,滞后和超调不明显. 展开更多
关键词 电子节气门 90C51单片机 pid控制
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基于SimulationX电控液压助力转向系统的仿真分析 被引量:1
18
作者 孟媛媛 田晋越 李千 《机床与液压》 北大核心 2013年第17期135-138,共4页
设计一种新型的电控液压自动助力转向系统(EHPS),将车速和转向盘转矩引入到系统中,实现了转矩、车速感应型助力特性的液压助力转向,既可保证转向轻便、实时,提供足够助力,又能减少能量损失,有利于环保。基于SimulaitionX软件建立了EHPS... 设计一种新型的电控液压自动助力转向系统(EHPS),将车速和转向盘转矩引入到系统中,实现了转矩、车速感应型助力特性的液压助力转向,既可保证转向轻便、实时,提供足够助力,又能减少能量损失,有利于环保。基于SimulaitionX软件建立了EHPS系统仿真模型,分析结果表明:系统具有良好的控制精度和快速响应特性。并通过改变PID控制器参数进行仿真,获得电机最理想的转速。 展开更多
关键词 电控液压助力转向 simulationX仿真分析 pid控制
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基于模糊PID对转子系统的非线性振动控制的研究 被引量:4
19
作者 刘军 刘振旺 +1 位作者 陈建恩 王亮富 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期200-205,共6页
针对转子系统的非线性恢复力模型与非线性振动控制问题,采用变宽度与变形状的隶属度函数构成的模糊规则的模糊PID控制的电磁作用器,实现对转子系统的非线性恢复力的处理和非线性振动的完全控制。使用具有非线性恢复力的轴承和电磁作用器... 针对转子系统的非线性恢复力模型与非线性振动控制问题,采用变宽度与变形状的隶属度函数构成的模糊规则的模糊PID控制的电磁作用器,实现对转子系统的非线性恢复力的处理和非线性振动的完全控制。使用具有非线性恢复力的轴承和电磁作用器的Jeffcott模型,进行转子系统的非线性振动控制的仿真计算,并通过使用模糊PID与传统PID两种控制方法的仿真及比较,表明使用所提出的模糊PID控制器能对非线性恢复力进行自学习的模糊处理和实现转子系统的主谐波和分数谐波区域的完全振动控制,也强化了转子系统的适应能力。 展开更多
关键词 模糊pid控制 电磁作用器 非线性转子 振动控制 仿真
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基于布谷鸟搜索优化带增益分数阶PID的电子节气门控制 被引量:3
20
作者 孙建民 崔子晗 +1 位作者 张帅 王衍学 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期41-47,146,共8页
怠速启停系统在一定程度上解决了汽车尾气排放问题,但在交通拥堵状态下该系统会频繁工作,电子节气门必须具有更好的动态响应特性以适应该情况。考虑电子节气门的非线性环节,设计一种带增益分数阶PID的控制器。针对依赖于人工优化分数阶... 怠速启停系统在一定程度上解决了汽车尾气排放问题,但在交通拥堵状态下该系统会频繁工作,电子节气门必须具有更好的动态响应特性以适应该情况。考虑电子节气门的非线性环节,设计一种带增益分数阶PID的控制器。针对依赖于人工优化分数阶PID控制参数的问题,基于布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法,提出能够自适应优化控制参数的策略,以降低电子节气门的响应时间和超调量。仿真结果表明,在频繁怠速启停过程中,与未控电子节气门响应特性相比,在经过CS算法优化后的带增益分数阶PID控制下,系统在急刹车过程中响应时间减小0.380 s,超调量降低10.03%。在低速状态下匀加减速过程中,响应时间减小0.377 s,超调量降低25.28%。 展开更多
关键词 电子节气门 怠速启停系统 非线性 带增益分数阶pid 布谷鸟搜索算法
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