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基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法 被引量：1
1
作者 吴敏 刘莎 +1 位作者 翟力欣 田光兆 《现代电子技术》 北大核心 2025年第7期112-118,共7页
针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训... 针对传统温度控制系统控温时间长、误差大的问题,提出一种基于改进PID和扩张状态观测器的温度控制算法。首先,建立了结合BP神经网络的PID参数自调整温度控制模型,并对BP神经网络的输入层进行改进,将更多的先验信息加入输入向量,用于训练BP神经网络,以减少系统的不确定性;其次,通过增加状态观测器来估计系统扰动,针对控制系统的扰动进行补偿,并在仿真实验中验证方法的有效性;最后,根据仿真实验结果显示,与参考文献中提及的算法相比,系统的上升时间减少了19.7%,超调量减少了81.7%,调节时间减少了41.7%,静态误差减少了73.0%。 展开更多
关键词 BP神经网络 pid控制 扩张状态观测器 温度控制 参数自调整 系统扰动
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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
2
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PID切换控制的弹道修正引信滚转角控制方法 被引量：2
3
作者 杨东晓 曹信一 申强 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第2期137-143,共7页
为解决弹道修正引信在修正过程中弹体受力变化较大引起的模型非线性问题,为保证滚转角控制算法的有效控制范围可有效覆盖整个修正控制过程,采用了基于动压变化的位置-速度双闭环比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID... 为解决弹道修正引信在修正过程中弹体受力变化较大引起的模型非线性问题,为保证滚转角控制算法的有效控制范围可有效覆盖整个修正控制过程,采用了基于动压变化的位置-速度双闭环比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)切换控制算法.在传统PID控制算法基础上引入切换控制,将PID控制系统设计成子系统,依靠引信动力学模型与动压之间的关联,以动压为切换信号制定切换规则将多个PID控制系统串联,拓宽了滚转角控制系统的有效控制范围.结合理论分析与仿真验证,结果表明:在整个弹道修正控制过程中定位精度在0.25°以内,响应时间小于0.3 s,验证了基于动压变化的PID切换控制算法对非线性的引信滚转角控制模型、持续滚转角控制的可行性. 展开更多
关键词 切换控制 弹道修正 滚转角控制 比例-积分-微分(pid) 双闭环
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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
4
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AW-CPSO-Fuzzy-PID的茶鲜叶分级输送速度控制器研究 被引量：1
5
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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一种锂离子电池组智能PID双层主动均衡控制方法 被引量：1
6
作者 武小兰 马彭杰 +3 位作者 白志峰 刘成龙 郭桂芳 张锦华 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1150-1159,共10页
针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的... 针对电池组的性能和寿命会因单体电池荷电状态的不一致而显著降低的问题,提出了一种基于智能PID控制的锂离子电池组双层主动均衡控制方法。该方法提出了一种电池组双层均衡拓扑,组内采用扩展性好的Buck-Boost电路,组间采用均衡效率高的反激变压器。在此基础上,提出采用贝叶斯算法优化的PID控制器来控制输出可变占空比进而控制均衡电流来实现电池组内、组间均衡。仿真结果表明,针对初始SOC差异设置在4%~55%的情况,对比基于Buck-Boost电路的传统均衡,静置模式和充电模式下均衡时间分别减少了503 s、515 s,均衡效率分别提高了65.7%、66.5%,静置模式下能量转移效率提高了4.4%。实验结果表明,均衡电流小于1.5A的条件下,本文提出的均衡方法在1110 s时实现了均衡,相较于模糊PID算法均衡时间缩短了616 s,证明了所提出均衡控制方法的先进性。 展开更多
关键词 锂离子电池 pid控制 贝叶斯优化 双层均衡拓扑 Buck-Boost电路
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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
7
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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模糊PID控制的半主动空气悬架系统仿真研究 被引量：1
8
作者 吕宝占 张如鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期79-84,共6页
为了提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性,以1/4车体半主动空气悬架为研究对象,分别建立了新型一体式空气弹簧减振器的可调阻尼力模型和模糊PID控制器模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所建立的悬架模型进行仿真分析。一体式空气弹簧减振... 为了提高汽车的行驶平顺性和操作稳定性,以1/4车体半主动空气悬架为研究对象,分别建立了新型一体式空气弹簧减振器的可调阻尼力模型和模糊PID控制器模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所建立的悬架模型进行仿真分析。一体式空气弹簧减振器采用柱塞阀调节机构,实现阻尼连续可调;控制器以车身垂向加速度与期望值的偏差和偏差的变化率作为输入量,以可调阻尼力作为输出量。仿真结果表明:模糊PID控制悬架相较于PID控制悬架,在改善车身垂向加速度和轮胎动载荷方面控制效果最好,提高了车辆的行驶平顺性和操作稳定性。 展开更多
关键词 pid控制策略 模糊控制策略 空气悬架
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基于IGWO-BP-PID的污水处理管道流体控制
9
作者 孙宏昌 苏云飞 +2 位作者 蒋永翔 李超 邓三鹏 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期91-94,共4页
智能污水处理系统管道内流量通过管道阀开度进行控制。建立了系统中重要流域的几何模型与湍流方程,通过ANSYS Workbench软件对重要管道进行有限元分析,获得管道阀不同开度下重要管道内的流速和压力,将其与实际情况进行对比,验证了有限... 智能污水处理系统管道内流量通过管道阀开度进行控制。建立了系统中重要流域的几何模型与湍流方程,通过ANSYS Workbench软件对重要管道进行有限元分析,获得管道阀不同开度下重要管道内的流速和压力,将其与实际情况进行对比,验证了有限元模型的有效性,并分析开度对管道流通情况的影响。为提高对阀门开度的控制能力,提出了一种改进GWO-BP算法优化PID控制(IGWO-BP-PID)算法对管道阀开度进行控制,通过有限元方法进行大量实验,为智能控制算法提供数据集,通过仿真实验验证了该控制方式能有效提高对污水阀门的控制能力。 展开更多
关键词 污水处理 阀门控制系统 流体仿真 pid算法
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船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法
10
作者 杨光永 牟奕铭 徐天奇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第13期157-161,共5页
针对船舶航行环境复杂,电机速度控制时容易受到干扰,导致超调过高的问题,研究船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法。构建无刷直流电机数学模型,选取模糊PID控制算法对电机定子绕组电压执行脉冲宽度调制斩波控制,调节电机转速。利用PID... 针对船舶航行环境复杂,电机速度控制时容易受到干扰,导致超调过高的问题,研究船舶无刷直流电机速度模糊PID控制算法。构建无刷直流电机数学模型,选取模糊PID控制算法对电机定子绕组电压执行脉冲宽度调制斩波控制,调节电机转速。利用PID控制器的比例、积分与微分控制环节,在电机速度偏差增大时,引入速度修正信号修正误差。利用模糊逻辑调节PID控制参数,设置电机速度误差及其变化率,以及PID控制参数的修正量,分别作为模糊逻辑算法的输入与输出变量。利用模糊逻辑算法制定模糊控制规则,确定最优的PID控制参数,使电机速度快速达到期望速度值。结果表明,该方法能够快速跟随期望速度值,转速控制超调较小,电压与电流信号均未出现明显波动。 展开更多
关键词 无刷直流电机 pid控制器 模糊逻辑 速度控制
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双缸液压同步模糊PID控制误差反馈系统设计
11
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PID的小区塑料大棚温湿度调控系统设计与试验
12
作者 马少辉 孟婷 +2 位作者 吴智勋 任伟 朱霞 《山东农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期711-719,共9页
针对普通塑料大棚温湿度调节需人工卷放棉帘、通风操作,费时费力的问题,设计了一套基于比例-积分-微分(PID)控制技术的塑料大棚温湿度系统。系统采用温湿度测量、控制输出、显示和报警的模块化设计,增强了模块间通讯的连接性和抗干扰性... 针对普通塑料大棚温湿度调节需人工卷放棉帘、通风操作,费时费力的问题,设计了一套基于比例-积分-微分(PID)控制技术的塑料大棚温湿度系统。系统采用温湿度测量、控制输出、显示和报警的模块化设计,增强了模块间通讯的连接性和抗干扰性,提高了效率与稳定性;对算法进行了分析与优化,并开展了小区单因素和综合试验,结果表明,在预设温湿度初始设置范围25℃-27℃和50%-60%时,系统控制平均误差率为1.2%,能满足试验小区植物生长要求,研究成果为普通塑料大棚自动化技术升级提供了参考方案。 展开更多
关键词 设施农业 塑料大棚 温湿度 pid控制
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基于模糊PID的不同液蛋配比控制系统研究
13
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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联合改进鸽群优化RBF神经网络PID的自动驾驶机器人车速控制
14
作者 周阿连 于子茵 刘刚 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期69-74,共6页
为提高自动驾驶机器人车速控制的精度和系统稳定性,提出一种联合改进鸽群优化RBF神经网络PID的自动驾驶机器人车速控制方法。对基本鸽群优化算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,通过增加局部搜索机制,以提升算法全局收敛... 为提高自动驾驶机器人车速控制的精度和系统稳定性,提出一种联合改进鸽群优化RBF神经网络PID的自动驾驶机器人车速控制方法。对基本鸽群优化算法(pigeon-inspired optimization,PIO)进行改进,通过增加局部搜索机制,以提升算法全局收敛精度。设计改进的RBF神经网络,采用改进核FCM聚类算法(improved KFCM,IKFCM)初始化RBF神经网络中心,利用改进的PIO(improved PIO,IPIO)优化RBF神经网络参数配置。最后,利用IPIO和IKFCM优化后的RBF神经网络对PID参数进行自适应调整。与其它车速控制方法相比,所提方法车速控制精度提高了约1.2%,能够精准实现对机器人车速的控制。 展开更多
关键词 机器人 鸽群优化算法 RBF神经网络 pid控制 精度
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电动汽车液压ABS滑模变结构模糊PID控制设计
15
作者 张杰飞 张昊 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期237-240,245,共5页
为了进一步提高汽车防抱死制动系统(ABS)控制效率和运行平稳性,设计了一种电动汽车液压ABS滑模变结构模糊PID控制方法。在分析液压ABS系统的组成的基础上,构建ABS滑模变结构控制器。在MATLAB/SIMULINK平台建立了模糊PID的控制系统,分别... 为了进一步提高汽车防抱死制动系统(ABS)控制效率和运行平稳性,设计了一种电动汽车液压ABS滑模变结构模糊PID控制方法。在分析液压ABS系统的组成的基础上,构建ABS滑模变结构控制器。在MATLAB/SIMULINK平台建立了模糊PID的控制系统,分别从不同高低附着系数路面以及不同负载工况两方面开展仿真分析。研究结果表明:当路面属于高附着系数时,模糊PID控制后滑移率达到了一个合适的范围,车辆获得了最大制动强度,极大缩短制动距离。在(60~20)km/h范围内进行制动时,轴间滑模控制能够与前后轴制动力分配高效匹配,制动效果理想。处于高-低附路面工况下时,模糊PID控制模式比常规制动与ABS滑模制动性能更优。模糊PID制动快速达到了稳定制动状态。 展开更多
关键词 ABS控制 模糊pid MATLAB平台 滑模变结构
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基于双环PID的共轴双旋翼舵机控制算法优化
16
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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基于SSAPSO-PID的白胡椒熟化温度控制系统设计与试验
17
作者 俞国燕 张嘉伟 +3 位作者 张园 韦丽娇 赵振华 沈德战 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期589-596,共8页
为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,... 为解决白胡椒初加工生产线熟化环节长时间无法维持恒温控制、过度依赖人工辅助控温等问题,设计了基于PID的白胡椒初加工生产线熟化温度控制系统。利用STM32和触摸屏控制蒸汽发生器和电调节阀,PT100温度传感器实时监测温度并反馈至系统,通过控制算法调节蒸汽流量以确保稳定控制。采用开环阶跃响应法建立并拟合了熟化机内温度与时间的数学模型,通过Simulink仿真试验对比了Ziegler-Nichols整定法、临界比例度法、衰减曲线法以及基于麻雀搜索算法的粒子群优化自整定法(SSAPSO)性能。最终确定PID最佳控制参数为比例系数K_(p)=0.8759,积分系数K_(i)=0.02,微分系数K_(d)=4.3255。系统试验结果表明,在8 min的熟化过程中,每隔1 min采集当前熟化温度,由于熟化机与空气直接对流换热,其温度稳定在(99±1.5)℃范围内,熟化温度平均相对误差小于1.2%、变异系数小于1.3%,基本实现了熟化过程中自动化精准高效控温的目的。 展开更多
关键词 白胡椒初加工生产线 熟化温度 粒子群优化算法 麻雀搜索算法 pid控制
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基于改进海鸥优化PID算法的虚拟控制机械臂方法研究
18
作者 李长勇 邢浩 秦鹏博 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期46-54,共9页
针对数字仿真系统中机械臂控制存在的虚拟位置与真实位置偏差问题,以实验室操作机器人数字仿真系统为基础,提出一种改进海鸥优化的PID控制方法。选用随机序列相对更优的SPM混沌映射进行海鸥种群初始化处理,以提升海鸥算法的全局寻优能... 针对数字仿真系统中机械臂控制存在的虚拟位置与真实位置偏差问题,以实验室操作机器人数字仿真系统为基础,提出一种改进海鸥优化的PID控制方法。选用随机序列相对更优的SPM混沌映射进行海鸥种群初始化处理,以提升海鸥算法的全局寻优能力。提出一种非线性惯性权重系数A,以平衡探索与寻优能力。采用正弦余弦算子的方法,促进最优海鸥个体的位置信息在种群寻优过程中的有效传递。在改进后的海鸥算法中加入贪心策略和黄金正弦指引机制,提高算法的整体寻优能力。最后,搭建实验平台,对建立的数字仿真系统进行虚实运动仿真同步实验。结果表明:数字仿真系统中的机械臂运动状态与物理空间基本一致,证明了改进后的算法有效降低了数字仿真系统中机械臂模型虚实位置之间坐标的偏差。 展开更多
关键词 数字仿真系统 机械臂 海鸥算法 pid控制
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基于自适应无迹卡尔曼滤波的PID转向控制系统设计
19
作者 田雅琴 师旭源 +1 位作者 胡梦辉 王杰鹏 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期118-128,共11页
为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪... 为了避免局部最优解的出现,在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制,使灰狼算法的搜索范围得以扩大;搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟,通过观测噪声和过程噪声验证了算法的优越性。针对移动机器人转向控制中传统PID存在的超调量大、响应慢及易受干扰等问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的参数自整定PID控制方法,其优点是无需雅可比矩阵,通过采用无迹变换来处理非线性系统。对4种滤波模型输入噪声,验证了AUKF的抗干扰和滤波能力最佳,其中AUKF相对于UKF的误差绝对值最大缩小了58%,稳定性最大提高了62%。仿真与实验结果表明:该方法显著改善了系统的控制精度、鲁棒性、响应速度及超调量。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 pid控制 转向控制系统 改进灰狼算法 MATLAB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
20
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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