摘要：磁悬浮列车是下一代地面绿色交通工具的必然选择,而传统电磁悬浮结构存在悬浮能耗大和发热严重等问题,研究如何有效降低电磁悬浮的能耗问题则显得尤为重要。在传统电磁悬浮结构中引入永磁体能够有效降低列车悬浮功耗,但永磁材料的非线性特性加剧了车辆控制系统的复杂程度,提高了对悬浮控制器精度的要求。以单点混合磁悬浮球作为研究对象,在完善单点混合悬浮球数学模型的基础上,研究基于粒子群优化(PSO)的bp-pid控制算法。以传统单点电磁悬浮球模型为参考,对混合悬浮球系统进行理论模型分析,并简化得出其动力学被控对象。依据该系统的非线性和时滞性特征,设计基于粒子群优化算法的bp-pid控制策略。在仿真环境下,与常见控制算法进行动静态特性对比与分析。研究结果表明:PSO算法有效弥补了bp-pid自身的收敛速度慢、对网络初始权值依赖强及易陷入局部极值的缺陷,PSO-bp-pid控制算法不仅能够提高响应速度、减少超调量,而且在动态性能中也能快速准确跟踪信号,并具备良好的抗扰性和鲁棒性优势。对于磁悬浮技术的学术研究和工程应用具有较好的参考意义,也为磁悬浮技术的工程化推广应用提供了较好的基础算法支撑作用。

摘要：电动汽车热泵空调系统具有时变性、非线性和滞后性的特点,传统的比例-积分-微分(pid)控制方法无法达到理想的控制效果。针对反向传播(bp)神经网络,推导出其正向和反向传播阶段公式,给出了详细的控制算法设计,在传统pid控制器基础上设计出一种自学习bp神经网络pid控制器。对热泵空调系统模型仿真,结果表明,该控制器具有稳定性高,鲁棒性好等优点,优于传统pid控制效果。最后把bp-pid算法与脉冲宽度调制(PWM)控制相结合,进行了系统软硬件原理设计,与传统pid控制相比稳定时间从155s减少到145s,实现空调温度控制,为后续车型开发做准备。

摘要：针对预制综合管廊节段尺寸大、质量大且其重心与形心相偏离导致吊装协同控制精度低的问题,提出一种bp-pid与均值耦合相结合的同步控制策略。设计管廊吊装的多液压缸同步控制器,构建管廊吊装AMESim/Simulink联合仿真模型,对定偏载和动偏载工况下基于均值耦合策略的多液压缸进行同步控制仿真,并与相邻交叉耦合控制策略进行对比。最后,通过现场试验验证该控制策略的有效性。结果表明:均值耦合控制策略下,定偏载管廊吊装多液压缸最大同步误差为2.41 mm,考虑动偏载时,最大同步误差为2.73 mm;相较于相邻交叉耦合控制策略,均值耦合控制策略多液压缸最大同步误差减小了25.2%,系统响应速度更快,稳定性更高;现场吊装试验的多液压缸最大同步误差为2.50 mm,满足工程设计要求。

摘要：中国的化肥使用率常年居世界首位,且农业用水利用率较低,依靠个人经验的方法不仅造成了肥料和水资源的浪费,而且使当地生态环境也受到污染。由于管路运输等原因,节水灌溉施肥系统具有模型的时变性、非线性与时滞性的特点,普通控制器很难对节水灌溉施肥系统的流量进行精准控制。针对上述问题,设计了一种基于bp神经网络pid的控制器,以期实现节水灌溉施肥系统对液体肥流量的精准控制;同时,与传统pid控制器进行对比,用MatLab软件进行仿真分析,得到阶跃响应曲线。研究结果表明:基于bp神经网络pid的控制器具有优异的控制效果,可以满足节水灌溉施肥系统精准控制的实际要求。

摘要：本文采用了直接瞬时转矩控制(DITC)方法来抑制开关磁阻电机的转矩脉动。介绍了DITC方法的控制原理,据此设计了不同导通区间内的转矩滞环控制器,采用bp神经网络自适应pid控制器调节静差。仿真结果表明,采用bp-pid的DITC方法能够很好的抑制转矩脉动,系统响应时间短,控制精度高,转矩波形明显优于传统电流斩波控制下的转矩波形,证明了本文所设计的DITC方法能够有效地提升开关磁阻电机动静态工作过程中的转矩性能。

摘要：为提高农用机械面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,提出一种基于bp-pid控制的全液压驱动农用机械同步控制系统。首先分析该系统液压工作原理,并提出转速控制原理和同步控制策略;其次分析bp神经网络原理并设计bp-pid控制系统;最后运用AMESim和Matlab/Simulink进行建模和联合仿真分析。仿真结果表明:采用bp-pid控制系统相对于pid控制系统,系统偏载启动时,响应速度提高36.4%,系统没有超调量,响应速度更快;负载突变时,系统转速变化量减少32%,系统响应速度提高25%,系统具有更好的鲁棒性;目标转速变化时,系统具有更好的调速性能。

摘要：为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于bp-pid控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次,分析bp神经网络原理并设计bp-pid控制器;最后运用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压系统模型和同步控制器模型,并与pid控制进行比较分析系统偏载启动特性、抗负载突变特性和系统调速特性。仿真结果表明:偏载启动时,系统采用bp-pid控制能够有效降低起吊马达超调量和最大同步误差,减少系统响应时间;负载突变时,系统采用bp-pid控制能够有效降低系统最大同步误差,减少系统响应时间,使系统具有更好的鲁棒性;调速时,系统采用bp-pid控制,无论目标转速增加还是减少,都能有效降低起吊马达超调量,减少系统响应时间。