摘要：本文针对一类带有加性噪声和乘性噪声的离散多智能体系统,研究重放攻击下多智能体系统的H_(∞)一致性比例-积分-微分(pid)控制问题.首先,根据智能体的测量输出设计状态观测器,对智能体的状态进行有效估计,观测器设计过程中考虑了系统测量输出从传感器传输到观测器过程中受到重放网络攻击的影响.然后,利用智能体与其邻居智能体的估计状态差设计pid控制器.利用李雅普诺夫稳定性理论和代数图论,证明在该控制策略下,多智能体系统在重放攻击存在的情况下达到预期的H_(∞)性能指标.最后,利用线性矩阵不等式(LMI)方法求解观测器和控制器增益,利用数值仿真验证了所设计的观测器和pid控制器的有效性.

摘要：多峰优化问题(MultiModal Optimization Problems,MMOPs)需要同时找到问题的多个高精度全局最优解,它需要算法具有较强的全局搜索能力且能很好地平衡种群的多样性和收敛性.当前在处理MMOPs时通常面临以下难点:(1)现有方法通常只考虑到进化过程中种群的当前状态(如常用的贪婪选择策略),容易导致种群陷入局部最优;(2)传统的随机搜索策略在复杂搜索空间内难以快速有效找到全局最优解;(3)当前设计的多峰优化算法往往需要手工设置参数(如变异因子和交叉因子等),而参数的大小将直接影响种群的多样性和收敛性.针对上述难点,本文提出了一种新的基于局部时空的多峰优化(Localized Time-Distance-based Multimodal Optimization,LTDMO)算法,主要包括三个贡献点:首先,提出了结合随机搜索和定向引导的变异(Random and Direction-based Mutation,RDM)策略,利用随机变异增加种群中个体的多样性,并通过划分邻域将整个种群分成不同的可重叠子种群,在局部搜索空间内进行变异操作来更好地定位全局最优解,从而避免个体陷入局部最优.其次,提出了基于时间局部性原理的拥挤选择(Locality-based Crowding Selection,LCS)策略,利用进化过程中的时间局部性记录对当前个体更有潜力的进化方向,并在此方向上生成新的子代,使种群进一步向全局最优解收敛.最后,提出了自适应参数控制(Self-adaptive Parameter Control,SPC)策略,基于个体进化信息自适应调整算法的参数值,降低算法在进化过程中对变异因子和交叉因子的参数敏感性.本文将LTDMO算法在CEC'2013测试集上进行实验,并将结果与其他11种多峰优化算法对比,表明LTDMO算法能有效处理较多的全局最优复杂多峰优化问题,具体地,在F1~F5、F8和F10问题上峰值率和成功率均达到100%;在具有较多局部最优的多峰优化问题(F6和F7)上,LTDMO算法的峰值率达到86%以上,这优于9种其他对比算法的性能;在处理复合多峰优化问题时,LTDMO算法在处理F11、F12、F14、F16问题上性能达到最优.同时将LTDMO算法在比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,pid)控制器上进行应用,结果表明LTDMO算法能为pid控制器找到多种最优控制参数,使系统达到稳定状态且误差更小.

摘要：为了解决工业伺服控制系统pid控制参数设计及与滤波器的参数整定困难的问题,展开弹性传动系统模型分析与系统仿真,探讨扩充参数平面法的pid参数设计调节与应用,分析惯性比及陷波器对系统阻尼特性的影响。同时,针对呈现欠阻尼状态,在pid控制系统的基础上引入陷波器,采用同方法对控制参数进行整定,对比引入陷波器前后的振动抑制效果,验证了传统陷波器效果及设计方法的有效性。展示的控制方法与设计方法,对高阶弹性伺服系统的振动抑制研究具有理论指导和优化设计的效果。

摘要：为了解决氢液化装置氦气压力调节系统超调量大、响应速度慢、调节时间长、控制参数无法在线整定等问题,针对系统具有非线性和时变性的特点,设计了基于模糊神经网络的pid控制器以及基于双曲正切函数的改进型激活函数。仿真结果表明:相比传统pid控制或模糊pid控制,采用模糊神经网络pid控制的系统动态性能显著改善,使得氢液化装置的氦气压力调节更加稳定可靠。

摘要：为了提高在存在外界干扰和障碍物的环境下水面无人艇(unmannedsurfacevehicle,USV)控制系统的准确性和鲁棒性,提出了神经网络-pid控制算法。首先,使用人工势场法规划路径,得到一条从起点到终点的可行路径;然后,利用神经网络的自学习能力修正控制参数,实现控制参数的实时在线调节,精确调控USV沿着规划好的路径行进。在不同环境下进行仿真测试,仿真结果表明,与常规pid控制算法和模糊pid控制算法相比,所提算法降低了超调量和稳态误差,提高了控制系统的实时响应速度与USV的定位和航行精度。所提算法的抗干扰能力和控制精度优于与常规pid控制算法和模糊pid控制算法。

摘要：为满足四旋翼无人机对飞行过程低延迟和高精度的控制要求,根据其强耦合、多变量以及欠驱动等系统特性,基于一定的假设条件和参数实验,通过运动学及动力学分析建立非线性数学模型及欧拉角传递函数。利用遗传算法高效的全局搜索能力,选取稳态误差、调节时间以及超调量构建目标函数,实现了对传统串级模糊姿态pid控制器中初始pid参数、量化因子以及比例因子的统一优化。在不同场景中对比传统pid、遗传算法优化pid及本算法的仿真控制效果,并对部分对比项进行真机验证,结果表明:该方法可有效提高系统稳定性及响应能力。

摘要：针对飞行器自动化开发,设计了一种具有随动功能的油门台控制系统。该系统以STM32F103单片机为主控芯片,采用芯片内部的USART模块收发功能,实现数据的交互。系统通过位置传感器实时反馈油门杆的位置信息,并将反馈的信息传给控制站。同时,接收控制站的随动指令,通过单片机的PWM功能驱动步进电机,实现油门杆的随动控制。最后,编写上位机测试系统,执行测试并存储和处理测试数据,完成油门台控制系统的联调试验,结果表明基于pid控制算法的随动油门台的设计方案是可行的。

摘要：通过对PLC的软件编程,实现了S7-1500 PLC对步进电机的pid控制。首先明确了PLC、步进电机和步进电机驱动器之间的电气连接关系;然后利用S7-1500 PLC配套的博途软件进行了PTO组态和轴工艺组态,基于HMI设计了人机交互界面,设计了pid控制器;最后搭建了实验系统,利用临界比例度法整定了pid参数。实验验证了步进电机pid控制的调整时间小于1min,位置精度小于0.02°。

摘要：基于悬浮技术平台开发的自动控制系统是未来制造业实现低耗环保自动化生产的一个新方向。本课题主要根据工程流体力学原理对气悬浮装置中悬浮小球的运动变化进行系统分析和理论论证,采用pid单闭环控制结构,利用MATLAB中的仿真模块Simulink建立悬浮小球高度控制系统的仿真模型并优化。设计悬浮小球高度控制系统的硬件和软件平台,在Arduino IED软件开发平台上设计基于pid调节的悬浮小球控制程序,观察pid单闭环控制方式下悬浮小球高度控制系统的运行结果。

摘要：从模糊控制理论的角度出发,对利用模糊pid控制设计的窖池温度监控系统进行研究。深入剖析了pid控制原理和模糊控制的基本原理,设计并实现了基于两者的模糊pid控制器,并将其应用于实际的窖池温度监控系统中,通过对比分析实验结果发现,基于模糊pid控制的窖池温度监控系统能够实现对温度的精确控制,比传统pid控制方式具有更好的控制效果。该研究为优化和发展窖池温度监控技术提供了有益的探索与借鉴。