摘要：为提升舰船的回转性能和稳定性,研究高速大舵角下回转舰船横摇力矩波动自动控制方法。计算回转舰船横摇力矩,通过闭环增益成形算法设计舰船横摇力矩波动自动控制的鲁棒pid控制器。以计算的横摇力矩与期望横摇力矩间的误差,以及误差变化率为鲁棒pid控制器的输入,输出横摇力矩波动自动控制律,并作用于舰船上实现横摇力矩波动自动控制。实验证明:在高速大舵角下回转工况下,该方法可有效自动控制舰船横摇力矩波动,降低横摇力矩的振动幅度;应用该方法后,可将舰船横摇角自动控制在允许范围内,且舰船回转轨迹与期望轨迹接近。

摘要：针对船舶横向运动控制特点,为达到航向舵控制航向同时达到减横摇的目的,提出了一种基于闭环增益成形和模糊优化算法的鲁棒pid控制器设计方法。根据具有工程实际意义的横摇和艏摇带宽直接构造出横摇、艏摇鲁棒pid控制器,并基于横摇与艏摇频谱,组合成横向控制器。由于用舵来减摇不可避免地增加了舵机的工作负担造成较大的舵机损耗,为此提出对横摇和艏摇控制器输出加入权重分配,采用模糊算法优化横向控制器权系数的方法,达到系统性能综合最优。仿真结果表明所设计的控制器具有较强的鲁棒性,合理的权系数选择,不但可以达到降低舵机损耗的目的,而且提高了航向控制精度。该控制器设计简单,易于船舶横向运动控制的实际工程应用,具有一定的研究价值。

摘要：内模控制是一种基于被控对象数学模型的新型控制器设计方法,所设计的控制器具有鲁棒性强、参数整定方便等优点,已经在一些工业场合中得到了应用。为了提高学生对于内模控制方法的理解水平,该文首先简要介绍了内模控制的基本原理和内模pid控制器设计方法,介绍了工业系统仿真器实验平台的构成,并推导了其数学模型的表达式,然后利用内模控制原理为其设计了鲁棒pid控制器,通过仿真软件进行了实验验证,结果证明了内模控制方法的有效性。

摘要：针对工业广泛应用的pid控制器,提出一种pid控制器性能评价及鲁棒参数优化的设计方法,该方法将pid控制器性能评价与鲁棒参数整定问题转化为线性矩阵不等式(LMI)凸优化问题进行求解,并利用所提方法开发了工业应用注册软件。

摘要：采用先进控制理论设计的控制器往往阶次较高难以应用于工程实践,pid控制是目前工程中应用最广泛的控制方法.同时控制系统几乎都需要满足多个性能指标的要求,因此提出了一种基于人工鱼群算法的多目标优化方法.分析了制导炸弹控制系统的多目标要求,然后在满足系统鲁棒性的前提下,选取内、外回路的时域指标作为多目标优化的子目标,求解了系统的Pareto最优解,决策者可以在Pareto解中选取需要的满意解进而设计制导炸弹多目标鲁棒pid控制器.数值仿真表明,人工鱼群算法可以快速搜索到多目标问题的Pareto解,所设计的系统时域性能和鲁棒性好.

摘要：含有不稳定零点的非最小相位对象在电力生产过程中广泛存在,由于存在非最小相位特性,要求控制系统在确保输出跟踪的同时还要兼顾内部稳定性,在克服系统负调的同时,要尽量提高其响应速度,普通的pid控制难以满足工程应用的需要。基于此,首先,提出了一种非最小相位对象工程控制及其整定方法,设计鲁棒pid控制器实现系统无差控制,提高系统稳定性,同时克服系统负调;然后,设计二阶滤波器,并引入系统位置误差、速度误差、加速度误差信息,以提高系统的响应速度,改善系统动态性能。该方法原理简单,整定方便,易于在DCS中组态实现,且对模型不确定性有较强的鲁棒性,具有较好工程应用价值。

摘要：提出了一种具有变传动比功能的电动助力转向(EPS)系统,并建立EPS系统变传动比数学模型.采用固定转向增益的控制策略,鉴于特征车速对稳定性的影响,以及转向盘转角对操纵性的要求,提出变动比控制规律的2种方案:方案1是由固定横摆角速度增益和侧向加速度增益得到的变传动比控制规律进行分段线性叠加得到的控制规律;方案2是在方案1的基础上进行转向盘转角修正得到的控制规律.为验证所提出的2种方案,建立了人-车-路闭环系统.基于线性矩阵不等式方法,设计了无刷直流电动机的角位移跟踪鲁棒pid控制器.进行了单移线道路仿真试验,并从转向盘转角和路径跟踪的性能方面,对2种方案进行了对比分析.仿真试验结果表明:变传动比控制规律方案2的整体性能优于方案1.

摘要：针对火电厂选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)烟气脱硝系统机理复杂,工况变化时呈现的不确定性、强扰动等特点,提出了一种基于互信息和pid神经网络的SCR烟气脱硝扰动补偿控制方法。利用pid前向神经网络的学习性能逼近被控对象的逆构成扰动观测器对系统进行反馈补偿,以达到超前消除系统扰动的目的。选取观测扰动和系统扰动的互信息为目标函数,采用改进的帝国竞争算法实现pid神经网络权值的优化调整。设计鲁棒pid控制器来进一步克服被控对象存在的不确定性。仿真实验表明,该方法具有突出的抗干扰能力和较好的鲁棒性,控制品质优于常规的pid控制。

摘要：为使船舶在航行和运营的过程中更加节能,采用非线性馈饰技术,即分别用两个函数对控制器的输入信号和输出信号进行处理,基于鲁棒比例积分和微分(Proportion Integral Differential, pid)控制器,设计船舶航向保持控制器,同时为接近航海实践,加入6 s 1次的操舵频率限制。通过仿真试验验证控制器的有效性,并且与已有的非线性算法进行比较。仿真结果表明:使用非线性馈饰技术设计的航向保持控制器能够很好地实现航向保持控制的目的,同时还能够使平均舵角相对于标准pid减少约50%,相对于其他非线性算法具有较为优秀的节能性能,这表明基于非线性馈饰技术设计的pid航向保持控制器具有节能的特点,对航向保持控制器的设计具有指导意义。

摘要：空间机械臂在空间特殊环境下工作时,其关节驱动器的工作性能与在地面上有很大的差异。本文针对空间机械臂的特殊要求设计了一个基于CAN总线的单关节驱动器。该驱动器由MCU、CAN驱动器、精密运动控制器LM629、L298N桥式驱动电路专用芯片、带编码器的直流伺服电机和行星减速器组成。根据空间机械臂的实际工况,利用该关节驱动器进行了数学仿真和单因素实验研究。实验结果表明系统响应快、参数调整方便,控制精度基本达到预期的结果。