华北理工大学电气工程学院, 河北 唐山 063210
为解决有源电子式电流互感器高压侧供电不稳定、“死区”等问题, 提出一种双路供电系统, 由母线取能和激光供能完成。设计了一种适用于母线大电流时供电的线圈, 并针对激光器存在寿命短和可靠性差等问题, 给出了根据信号采集系统的电能需求使用模糊PID控制算法进行动态调节激光发射功率, 从而提高激光器的使用寿命, 通过仿真分析, 进一步说明了模糊PID控制能很好的调节激光器, 最终保证了高压侧供电稳定, 对高压侧供电电源研究提供了重要参考。
电流互感器 母线取能 激光供电 模糊PID控制 死区 current transformer bus energy acquisition laser power supply fuzzy PID Control dead zone
针对红外热像系统检测需求,采用紫铜辐射面、热电制冷器、散热片等设计了红外面源黑体的结构,采用铂热电阻和24位AD采样,实现了环境温度及辐射面温度的高精度采集。为克服黑体时间常数大、响应滞后、环境温度持续扰动等问题,设计了模糊PID控制器,根据偏差及其变化率实时整定控制参数,实现超调量小、响应速度快、稳态精度高等目标。实验及测试情况表明,温控精度为±0.03 ℃,响应时间小于180 s,达到了设计要求。
红外检测 面源黑体 模糊PID控制 温度采集 infrared detection surface-source blackbody fuzzy PID control temperature acquisition
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230026
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 安徽省环境光学监测技术重点实验室,安徽 合肥 230031
通过分析圆形通光孔径下动镜倾斜角度对干涉调制度和相位误差的影响,设计了定镜动态校正方案。传统的比例-积分-微分(PID)控制器 严格依赖于动态校正系统的数学模型,在实际的闭环系统中无法精确获取模型所有参数。系统采用了模糊PID控制策略,选择模糊输入输 出论域的隶属度函数,制定模糊规则库,再经过模糊推理、清晰化处理,给出了闭环控制系统实现方法。通过实验,验证了此种校 正方法的可行性,有效地摆脱了对校正系统准确的数学模型的依赖,能够将激光干涉调制度从0.6提升到0.99,相位差降低 到0.1°左右,且相对于传统PID控制,稳定性能较好、调整时间较短。
干涉调制度 相位差 模糊PID控制 稳定性能 interference modulation degree phase difference PID PID fuzzy PID control stability performance 大气与环境光学学报
2018, 13(3): 218
针对四旋翼飞行器的非线性飞行控制模型, 提出了一种新改进的量化因子自整定二维直接控制量型模糊PID控制器。通过分析量化因子与模糊控制器输入输出的模糊逻辑关系, 对量化因子分别设计模糊整定器并确定了相应的模糊输入量以及模糊规则表, 然后利用自整定算法实现量化因子在线实时调整。通过对四旋翼飞行器进行动力学建模以及控制通道分析, 进行了姿态飞行控制仿真实验。与传统PID型模糊控制器相比, 本文设计的控制器在动态响应速度及抗外界干扰性能方面效果更优。
四旋翼飞行器 姿态控制 模糊PID控制 量化因子 自整定 模糊整定器 quadrotor aircraft attitude control fuzzy PID control quantization factor self-tuning fuzzy logic tuner
1 杭州电子科技大学 机械工程学院, 浙江 杭州 310018
2 杭州浙大精益机电技术工程有限公司, 浙江 杭州 310027
针对超磁致伸缩致动器(GMA)在精密致动控制中存在的迟滞和位移非线性,提出了小脑神经网络(CMAC)前馈逆补偿结合模糊PID控制的新策略.通过小脑神经网络(CMAC)学习获得超磁致伸缩致动器动态逆模型用于对超磁致伸缩致动器迟滞非线性进行补偿;利用模糊PID控制降低小脑神经网络(CMAC)学习时的误差和抑制扰动,提高系统的跟踪控制性能,从而实现超磁致伸缩致动器的精密致动控制.仿真和实验结果表明:所采用的控制策略有效地消除了迟滞非线性的影响,系统的跟踪误差降低到了5%以下,而位移跟踪误差均方差仅为0.58.此外,这种策略的特点是学习和控制同时进行,控制系统能够适应被控对象动态特性的变化,使系统具有较强的鲁棒性,同时也能够有效地抑制外界的干扰,提升系统的自适应控制性能.
超磁致伸缩致动器 迟滞非线性误差 小脑神经网络 前馈逆补偿控制 模糊PID控制 Giant Magnetostrictive Actuator(GMA) hysteresis nonlinear error Cerebellar Model Articulation Controller(CMAC) feed forward inverse compensation control fuzzy PID control
简要分析了影响稳瞄系统稳定精度的因素以及系统的性能需求。针对经典PID控制算法在该系统上存在的缺点和不足, 设计了一种基于量化因子和决策因子自修正的模糊PID控制器, 利用子模糊系统自适应调整量化因子和决策因子。实验结果表明, 该方法克服了经典控制算法存在的不足, 能有效地隔离载体扰动, 系统的稳定精度和动态性能都得到了显著提高。
稳瞄系统 模糊PID控制 量化因子 决策因子 stabilized sighting system fuzzy PID control quantizing factor decision-making factor
中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471009
为实现视轴变化、扩大探测视场, 双光楔扫描需要进行大角度跳转。提出一种时间最优与模糊PID(比例-积分-微分)控制器相结合的控制策略, 时间最优控制用于快速消除大角度偏差, 模糊PID位置控制保证到位后精度高、超调量小, 从而提高系统的静态和动态性能。试验结果表明,控制系统可以实现双光楔的快速定位, 提高抗干扰能力, 有较强的鲁棒性; 同时由于操作性强, 有较高的应用和推广价值。
机载光电探测设备 双光楔 时间最优控制 模糊PID控制 airborne EO system double wedge prism time-optimal control fuzzy PID control
1 昆明理工大学信息工程与自动化学院, 昆明 650500
2 中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点研究室, 北京 100029
针对当前图形化蓝宝石衬底 ICP干法工艺刻蚀流程, 对工艺腔室真空环境微气压调节非线性特征进行了动态监测, 本文提出了一种基于自适应模糊 PID的微气压控制算法。该算法利用质量流量计 MFC及真空泵组减压阀的参数调节, 实现真空环境微气压调节。通过 Matlab仿真及刻蚀流程气压控制测试表明, 工艺腔室的真空微气压自适应模糊 PID控制基本符合仿真结果。在气压为 0.13~20 Pa的真空环境下, 工艺腔室气压动态控制效果良好, 具有鲁棒性强、超调量小、过渡时间短等特点, 满足工艺刻蚀流程中正常刻蚀速率、选择比及均匀性等指标。
图形化蓝宝石衬底 微气压 自适应模糊 PID控制 Matlab仿真 patterned sapphire substrate (PSS) micro-pressure adaptive fuzzy PID control Matlab simulation
1 重庆邮电大学 自动化学院,重庆 400065
2 中国电子科技集团第26 研究所,重庆 400060
由于飞机振动、陀螺漂移、框架耦合等原因,机载摄影稳定平台设计与控制是一个复杂的过程,很难获得精确的控制模型。本小型机载摄影稳定平台采用微机械陀螺、直流伺服电机和减速器的三框架结构设计,改善了现有机载摄影稳定平台存在的结构笨重、适应性差等特点,同时将模糊-PID 混合算法应用于平台的稳定控制,当系统误差大的时候采用模糊控制,而当系统误差小时候,采用PID 控制,实现了两种控制算法的优势互补,经仿真和实测数据表明,其控制静态和动态性能都明显的好于传统的PID 控制,将稳定误差减小了±0.1°左右,得到了较为满意的稳定控制效果。
机载摄影 陀螺稳定平台 模糊-PID 控制 aerial photography gyro-stabilized platform fuzzy-PID control
桂林空军学院, 广西 桂林 541003; 空军指挥学院研究生十二队, 北京 100097
针对空间光通信ATP伺服系统采用一种模糊PID参数自整定的控制方法,结合模糊控制与常规PID控制的优点,讨论了模糊PID参数自整定控制器的设计方法。利用MATLAB中的模糊控制工具箱进行了系统的辅助设计与仿真实验,并与传统PID控制系统进行比较。仿真结果表明,该控制方法明显优于传统PID控制,并能使ATP系统的视轴稳定性得到提高。
模糊PID控制 ATP伺服系统 仿真实验 视轴稳定 fuzzy-PID control ATP servo system simulation experiment LOS stabilization