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基于四轴飞行器的双闭环pid控制

科学技术与工程 2014年第33期22卷 127-131页

作者：陆伟男蔡启仲李刚郑力广西科技大学电气与信息工程学院柳州545006

针对传统单闭环pid控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环pid控制算法。在姿态pid控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态pid反馈量,进行姿态双闭环pid控制;在高度pid控制中,高度作为外环,z... 详细信息

针对传统单闭环pid控制四轴飞行器存在的问题,设计并实现了一种双闭环pid控制算法。在姿态pid控制中,角度作为外环,角速度作为内环,运用姿态解算计算出欧拉角,作为姿态pid反馈量,进行姿态双闭环pid控制;在高度pid控制中,高度作为外环,z轴加速度作为内环,运用气压传感器采集的大气压值计算出高度,作为高度pid反馈量,进行高度双闭环pid控制。由于油门存在非线性问题,因此运用Matlab对油门转速曲线进行补偿,使输出的油门值近似线性化。飞行实验结果表明,四轴飞行器运用双闭环pid控制不仅反应快、超调量小,而且能够在室外稳定地飞行。

关键词：双闭环pid控制姿态解算气压传感器油门补偿

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亳菊恒温烘干系统双闭环pid控制设计

西昌学院学报（自然科学版） 2020年第4期34卷 49-52页

作者：蒋伟吕洪善夏成凯亳州职业技术学院安徽亳州236800 亳州中医药研究所安徽亳州236800

在对亳菊进行干燥时,为了保证其有效成分含量最高,同时降低物料烘干的能耗,设计了一种采用双闭环pid控制的恒温控制系统,由供热系统、储热系统、烘干系统和监控系统4部分组成。内环pid目标值和测定值分别进变频器2和4号端子,运算后操作... 详细信息

在对亳菊进行干燥时,为了保证其有效成分含量最高,同时降低物料烘干的能耗,设计了一种采用双闭环pid控制的恒温控制系统,由供热系统、储热系统、烘干系统和监控系统4部分组成。内环pid目标值和测定值分别进变频器2和4号端子,运算后操作量作用于空气能热泵,实现水箱水温调节;外环pid室内温度设定值和测量值分别进FX3U-3A特殊适配器模拟量通道,PLC运算后输出量控制SSR的通断,驱动烘干室风机运行,实现恒温烘干需求。

关键词：亳菊双闭环pid控制恒温烘干

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转速的双闭环pid控制

湖北工学院学报 2004年第3期19卷 180-182页

作者：张鸣张青鄂东职业技术学院湖北黄冈438000 黄冈师范学院物电系湖北黄冈438000

论述了转速双闭环控制的基本原理及方法.

关键词：双闭环pid控制直流调速转速比例控制比例积分控制机床加工电动机

基于BP神经网络的四旋翼双闭环pid轨迹跟踪控制

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工业控制计算机 2018年第11期31卷 62-63页

作者：刘凯攀钢集团研究院有限公司-钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

首先建立了四旋翼系统数学仿真模型,然后对飞行时轨迹跟踪和姿态稳定等控制问题进了分析,设计了基于BP神经网络优化的双闭环pid轨迹跟踪控制器。其中外环为空间位置环,输入为实际空间位置与期望轨迹路径差值,输出为姿态控制角;转换为角... 详细信息

首先建立了四旋翼系统数学仿真模型,然后对飞行时轨迹跟踪和姿态稳定等控制问题进了分析,设计了基于BP神经网络优化的双闭环pid轨迹跟踪控制器。其中外环为空间位置环,输入为实际空间位置与期望轨迹路径差值,输出为姿态控制角;转换为角速度后作为内环姿态环输入,进行四旋翼姿态稳定控制。为增加系统鲁棒性,获得更优系统性能,内环pid参数采用BP神经网络优化调整得到。最后通过MATLAB平台仿真实验,可以看出基于BP神经网络优化的双闭环pid控制具有良好的轨迹跟踪性能。

关键词：四旋翼仿真模型 BP神经网络双闭环pid控制轨迹跟踪

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小功率发电机励磁系统的恒功率因数控制

电机与控制学报 2006年第6期10卷 567-570,575页

作者：贾贵玺陈起董钺车学哲贾国荣天津大学电气与自动化工程学院天津300072 贵州商业高等专科学校计算机科学与技术系贵州贵阳550004

针对单台并网运行的小功率同步发电机恒功率因数控制问题,采用励磁电流和功率因数双闭环pid控制方法,并网前调节励磁电流使机端电压满足并网条件,并网后调节励磁使功率因数恒定形成恒功率因数控制。以TMS320F2812型DSP为核心器件,充分... 详细信息

针对单台并网运行的小功率同步发电机恒功率因数控制问题,采用励磁电流和功率因数双闭环pid控制方法,并网前调节励磁电流使机端电压满足并网条件,并网后调节励磁使功率因数恒定形成恒功率因数控制。以TMS320F2812型DSP为核心器件,充分发挥了它运算速度快,外设功能强大的优点,设计出一种简单、实用励磁调节器,并通过了仿真试验和实验室调试。实验证明系统具有投励准确,投励过程震荡小,功率因数稳定性高的特点。

关键词：同步发电机励磁系统双闭环pid控制数字信号处理器

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基于MM32的磁浮电机位移控制系统设计

机床与液压 2023年第16期51卷 90-94页

作者：饶刚张自缘武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院湖北武汉430081

针对现有的磁悬浮电机位移控制响应速度过慢且过载保护有缺陷的问题,设计一种基于MM32的双闭环控制系统以实现转子位移的快速控制和过载保护。以电涡流传感器对转子位置进行实时检测,结合双闭环pid控制算法,通过隔离驱动芯片UCC27714DR... 详细信息

针对现有的磁悬浮电机位移控制响应速度过慢且过载保护有缺陷的问题,设计一种基于MM32的双闭环控制系统以实现转子位移的快速控制和过载保护。以电涡流传感器对转子位置进行实时检测,结合双闭环pid控制算法,通过隔离驱动芯片UCC27714DR对控制器的输出电流进行控制,从而实现转子在平衡位置的运转和过载时的保护。实验结果表明:电机转速发生改变,控制系统在0.1 s内改变输出电流的大小使其维持平稳运转;过载时使电机以较低速度停止运转,减小过载损害。

关键词： MM32控制器双闭环pid控制位移控制系统

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自动门控制算法及控制系统实现

自动门控制算法及控制系统实现

作者：焦丽娟南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着城市建设的发展，自动门作为现代建筑智能化水平的重要指标，已经得到了越来越广泛的应用。自动门控制系统作为自动门系统的控制核心，决定了自动门系统的性能。本文研制了一套基于MSP430f149单片机的自动门控制系统。本文首先分... 详细信息

随着城市建设的发展，自动门作为现代建筑智能化水平的重要指标，已经得到了越来越广泛的应用。自动门控制系统作为自动门系统的控制核心，决定了自动门系统的性能。本文研制了一套基于MSP430f149单片机的自动门控制系统。本文首先分析了无刷直流电动机的结构及工作原理，为了降低电动机运行过程中的转矩脉动，研究了PWMN调制和三相星形全桥驱动控制方法。然后从控制系统整体出发，制定了基于MSP430f149单片机的无刷直流电动机控制策略。在硬件设计方面，分析设计了电源电路、驱动电路、控制电路、保护电路、控制面板电路等，并对电路设计过程中提高电磁兼容性的方法进行了研究。在软件设计方面，基于系统在实际应用中的功能要求，以模块化的思想开发了系统的初始化程序、门宽自学习程序、门的运行模式程序、门的防挤压程序、电动机驱动控制程序、控制面板程序、pid控制算法程序。由于系统采用转速电流双闭环pid控制算法对门的运行速度进行反馈控制，为了实现最佳参数的pid控制，采用Labview图形化设计语言构建了pid参数整定软件平台，并利用该软件平台对pid参数进行整定。最后，进行了样门的试验测试。结果表明，本文设计的自动门控制系统性能可靠，使用方便，基本达到系统设计要求。

关键词：自动门控制系统无刷直流电动机 MSP430 双闭环pid控制门宽自学习防挤压门速曲线拟合

基于DSP的数字式同步发电机励磁系统的研究与设计

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基于DSP的数字式同步发电机励磁系统的研究与设计

作者：董钺天津大学

学位级别：硕士

随着电网规模的日益扩大,人们对于电力系统的可靠性及电能质量要求越来越高,而提高励磁系统的性能是保证发电机及电力系统稳定运行的经济、有效的手段之一。对于大型发电机组而言,调节励磁可以改善发电机及电网的运行特性,当系统发生大... 详细信息

随着电网规模的日益扩大,人们对于电力系统的可靠性及电能质量要求越来越高,而提高励磁系统的性能是保证发电机及电力系统稳定运行的经济、有效的手段之一。对于大型发电机组而言,调节励磁可以改善发电机及电网的运行特性,当系统发生大扰动时,可减小电网电压的波动,尽快排除发电机的故障能量,保证发电机的稳定运行,加快故障后系统电压的恢复。由于发电机为非线性多变量系统,故而要取得良好的控制特性,需采用反映其本质的非线性控制;但对于并网运行的小机组来讲,发生故障后调节励磁对于维持电网电压和系统稳定性方面作用较小,故并网后主要是通过调节励磁来调节发电机的无功或功率因数。考虑到可实现性及可靠性,系统采用晶闸管自并励励磁方式,控制方法采用励磁电流与功率因数双闭环pid控制,即并网前调节励磁电流,使发电机空载电势符合并网条件;并网后投入功率因数环,调节发电机功率因数。为减小超调量,采用了微分反馈。该系统控制核心器件采用TMS320F2812型DSP,该芯片工作频率高(可达150MHz),功耗低(I/O口、外设及编程电压3.3V,内核电压1.8V),具有高性能32位中央处理器、128K片内Flash存储器、18K数据存储器、12位精度A/D转换器、16路PWM输出、外部事件管理器、串行通讯及外设接口、CAN总线接口、多通道缓冲串行接口、外部存储器接口等,外设功能强大,简化了外围电路,提高了系统可靠性。为简化算法,系统采用直流采样,采样周期为0.002秒。功率因数给定值取0.8,并网后功率因数环为外环,励磁电流环为内环。此外,考虑到程序的可读性和可移植性,采用C语言编程。本文给出了系统仿真波形、系统电路图、程序流程图及调试结果,并根据调试结果提出了系统仍需完善的部分,指明了改进方向。

关键词：同步发电机励磁系统双闭环pid控制数字信号处理器

氢燃料电池发动机进气系统建模与控制策略研究

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氢燃料电池发动机进气系统建模与控制策略研究

作者：贾玉茹太原理工大学

学位级别：硕士

质子交换膜燃料电池（PEMFC）能将氧气与氢气分子间的化学能,经过化学反应转化为电能,具有绿色、高效的优点,正成为新能源汽车的主要发展方向之一。PEMFC由多个子系统组成,意味着其会受到更多参数和变量的影响,为了使各子系统协同工作,... 详细信息

质子交换膜燃料电池（PEMFC）能将氧气与氢气分子间的化学能,经过化学反应转化为电能,具有绿色、高效的优点,正成为新能源汽车的主要发展方向之一。PEMFC由多个子系统组成,意味着其会受到更多参数和变量的影响,为了使各子系统协同工作,有必要对各个系统进行深入研究。空气和氢气供应的增加可以改善燃料电池的输出特性,但是过多的气体供应将破坏阳极和阴极的压力平衡,过大的压力差甚至会导致膜破裂,严重影响正常运行的燃料电池,且在PEMFC实际运行过程中,考虑负载变化的情况下,不仅需要保证堆内压力的稳定,更要满足在变化过程中进堆压力与流量的快速响应。因此,开展燃料电池进气系统控制策略的研究具有重要的意义。首先,在MATLAB/Simulink中基于电堆的设计参数建立燃料电池电堆输出特性的仿真模型,通过分析各气体组分分压力、温度、电流等对电压活化损失、欧姆损失、浓差损失的影响,得到电堆输出电压与功率的特性曲线。结果表明,提高气体分压力、升高温度会使得电堆输出电压和功率升高,但过大的压力会使得系统寄生功率增大,过高的温度也会使得电堆性能下降,因此需要在合理的范围内通过提高气体压力与温度来提升系统性能。其次,基于燃料电池进气系统的基本结构,在Simulink仿真环境中搭建阴极与阳极侧进气系统的仿真模型。其中,阴极侧气体供给模型包括:基于静态MAP图与转动特性的空压机模型,阴极进气管道模型、阴极流场模型以及节气门模型;阳极侧气体供给系统模型包括:比例调节阀模型、阳极进气管道模型、阳极流场模型以及氢气循环泵模型等,对进气系统进行动力学特性分析的结果表明,空压机转速与背压阀开度对进气压力与流量的影响都比较强烈,体现出进气压力与进气流量之间存在着耦合作用。最后,在对阴极进气系统进行双闭环pid控制,前馈补偿解耦pid控制的基础上,提出模糊神经网络解耦控制算法。阳极进气系统不同于阴极系统的控制需求,控制策略能实现进气压力快速地跟随上阴极侧进气压力的变化就可达到较好的系统性能,在对其进行pid控制的基础上,通过模糊自整定pid算法对系统的控制性能进一步改善。结果表明:当空气供给系统在双闭环pid的控制下,系统的响应速度虽然较快,但压力与流量之间的耦合关系无法解除,二者之间仍相互影响着;前馈pid解耦通过不变性原理能达到完全解耦的效果,使得压力与流量两回路之间互不干扰,但其依赖于被控对象精确的数学模型;模糊神经网络（FNN）解耦虽不能完全解除压力与流量二者之间的耦合关系,但其可以通过在线学习不断地调整网络参数及权值大小,使系统获得良好的性能。

关键词：氢燃料电池进气系统 FNN解耦控制双闭环pid控制前馈pid解耦控制模糊自整定pid控制