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基于粒子群优化算法的多线切割机恒张力免疫反馈控制仿真研究

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系统仿真技术 2020年第2期16卷 85-89页

作者：林君焕林海波台州职业技术学院中德学院浙江台州318000 台州职业技术学院机电学院浙江台州318000

研究了免疫系统的应答响应机理,基于应答机理,提出一种免疫反馈控制器,建立多线切割机恒张力控制模型,以粒子群算法作为控制器参数优化的方法,在Matlab环境下对控制器参数进行优化,结果表明,参数优化后的免疫控制器在多线切割机恒张力... 详细信息

研究了免疫系统的应答响应机理,基于应答机理,提出一种免疫反馈控制器,建立多线切割机恒张力控制模型,以粒子群算法作为控制器参数优化的方法,在Matlab环境下对控制器参数进行优化,结果表明,参数优化后的免疫控制器在多线切割机恒张力控制中具有响应速度快、调节时间短的控制效果。

关键词：免疫反馈控制粒子群优化算法多线切割机恒张力控制

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免疫反馈策略在电子节气门控制系统中的应用

公路交通科技 2019年第7期36卷 143-149页

作者：孙建民郑朋涛北京建筑大学机电与车辆工程学院北京100044 城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室北京100044

为了提高汽车发动机电子节气门控制系统的动态响应特性,进一步探索改善发动机过渡工况排放性能的控制策略。首先根据电子节气门非线性机电系统建立了对应的数学模型,以便于对电子节气门控制系统进行研究。随后基于智能控制算法具有抗干... 详细信息

为了提高汽车发动机电子节气门控制系统的动态响应特性,进一步探索改善发动机过渡工况排放性能的控制策略。首先根据电子节气门非线性机电系统建立了对应的数学模型,以便于对电子节气门控制系统进行研究。随后基于智能控制算法具有抗干扰能力强、鲁棒性强和适用于非线性控制系统等优点,而且免疫反馈控制算法也具有在控制系统中响应迅速的特点,将模糊控制算法和免疫反馈控制算法应用于电子节气门系统的运动控制,探讨电子节气门系统的非线性对控制效果的影响。基于经典控制算法PID对系统的控制精度和响应的调节、模糊控制算法对非线性系统的响应性的适应性以及免疫反馈算法对提高控制系统的响应速度有效性的品质,设计了用于提高电子节气门系统响应特性的模糊免疫PID控制器,进一步进行电子节气门响应特性研究。试验结果表明,与PID和模糊PID控制的系统响应特性比较,模糊免疫PID控制系统的响应速度和调整速度等动态特性指标具有明显优势,有利于电子节气门的响应特性的提高,对于提高汽车的动力性、经济性以及排放性都有重要的意义。

关键词：汽车工程反馈控制策略免疫反馈控制电子节气门控制非线性系统

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一种改进的模糊免疫反馈PID控制器

控制工程 2008年第5期15卷 485-488页

作者：江中央蔡自兴龚涛中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410083

针对P型免疫反馈控制器不能克服动态干扰和消除静态误差的问题,利用模糊控制系统的非线性逼近能力,提出了一种将P型免疫反馈控制器同常规PID控制器进行混合联结的模糊免疫PID控制器的设计方法。该控制器通过免疫反馈控制规律和模糊控制... 详细信息

针对P型免疫反馈控制器不能克服动态干扰和消除静态误差的问题,利用模糊控制系统的非线性逼近能力,提出了一种将P型免疫反馈控制器同常规PID控制器进行混合联结的模糊免疫PID控制器的设计方法。该控制器通过免疫反馈控制规律和模糊控制规则在线调整控制器的参数。为了选择一组较优的控制器参数,用免疫算法在全局范围内对控制参数进行离线优化。仿真结果表明,该控制器较常规控制器具有更好的动态、静态特性。

关键词：免疫反馈控制 PID控制模糊控制免疫算法

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T免疫模糊控制在PMSM调速系统的应用

北京邮电大学学报 2014年第6期37卷 34-37页

作者：徐立芳莫宏伟哈尔滨工程大学工程训练中心哈尔滨150001 哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

提出了一种T细胞免疫模糊控制方法.首先利用免疫过程中T细胞浓度调节的原理,在免疫反馈控制数学模型中引入T细胞调节因子,再利用模糊控制器逼近T细胞调节因子表示的非线性函数.该方法与传统比例—积分控制和免疫反馈控制相比,能有效抑... 详细信息

提出了一种T细胞免疫模糊控制方法.首先利用免疫过程中T细胞浓度调节的原理,在免疫反馈控制数学模型中引入T细胞调节因子,再利用模糊控制器逼近T细胞调节因子表示的非线性函数.该方法与传统比例—积分控制和免疫反馈控制相比,能有效抑制负载扰动对电动机转速、电磁转矩输出和电流输出的影响,具备优良的抗系统误差能力和转速跟随能力.永磁同步电动机(PMSM)调速系统的应用结果表明该方法具备一定可行性.

关键词：永磁同步电动机免疫模糊控制免疫反馈控制交流调速系统

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移动机器人的免疫非时间参考路径跟踪控制

计算机工程与应用 2007年第23期43卷 211-214,225页

作者：王润孝段清娟丁良宏西北工业大学西安710072 西安电子科技大学西安710071

针对移动机器人非时间参考控制方法的不足之处,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节规律,提出了移动机器人的免疫非时间参考路径跟踪控制方法。该方法既有不依时间规划调节输出控制的特性,而且充分考虑到机器人机械结构与电机力矩特性的要求... 详细信息

针对移动机器人非时间参考控制方法的不足之处,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节规律,提出了移动机器人的免疫非时间参考路径跟踪控制方法。该方法既有不依时间规划调节输出控制的特性,而且充分考虑到机器人机械结构与电机力矩特性的要求,实现了在误差较大时对控制量的限幅;通过选取合适参数,还能减小系统的超调量,进一步改善整个控制系统的性能。对于动态事件,采用插入算法,提高机器人对动态环境适应能力,使控制方法更适宜实际应用。仿真与实物实验,验证了该方法的有效性。

关键词：移动机器人非时间参考路径跟踪免疫反馈控制

模糊免疫PID算法研究及其对膨胀机温度的控制

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模糊免疫PID算法研究及其对膨胀机温度的控制

作者：马杰东北石油大学

学位级别：硕士

近些年来,膨胀机因为其高效、便于掌握、对外界环境要求低等特性,被越来越广泛地应用到工业生产中。油气初加工系统中,包含着许多设备,膨胀机就是其中比较关键的一个。膨胀机是深冷装置的关键制冷设备,其运行状态是否良好,与深冷装置的... 详细信息

近些年来,膨胀机因为其高效、便于掌握、对外界环境要求低等特性,被越来越广泛地应用到工业生产中。油气初加工系统中,包含着许多设备,膨胀机就是其中比较关键的一个。膨胀机是深冷装置的关键制冷设备,其运行状态是否良好,与深冷装置的产量高低与质量好坏有着直接的关系。在膨胀机中,气体进行绝热膨胀,对外做功而耗损自身的内能,膨胀机便是通过这一原理来实现其功能,使气体的压力和温度巨幅下降从而实现制冷与降温的目的。因此膨胀机的温度控制至关重要。常规PID控制器对温度控制系统的控制效果并不完美,控制过程中可能会遇到许多问题,如超调大,调节时间长,甚至稳定性差与时间延迟等。对于这些系统,由于其太过复杂,没有精确的数学模型,传统的PID控制器的控制性能较差。参数的改变或者负载的不确定性,很容易导致传统PID控制器的控制效果无法满足高性能的要求。1.针对常规PID控制、模糊控制以及免疫反馈控制,本文首先对他们目前的发展和研究情况分别做出阐述,并对他们的优势与不足进行概括分析。2.基于三种控制方式的优缺点对模糊免疫PID控制器算法和设计进行详细研究。模糊免疫PID控制器具有布局简单、参数易调整等特点。针对膨胀机温度控制系统的特性,分别采用传统的PID控制算法、模糊PID控制算法、模糊免疫PID控制算法,设计对应的控制器,并进行了详细的分析。3.以简化的膨胀机模型为控制对象,运用MATLAB语言,采用模糊免疫PID控制算法对膨胀机温度控制系统实行仿真分析,并与传统PID控制算法、模糊PID控制算法的仿真结果进行对比。对比表明,模糊免疫PID算法具有强鲁棒性、强抗干扰性和良好的动、静态性能,在实际工业生产应用中具有一定的参照价值。

关键词：膨胀机 PID控制模糊控制免疫反馈控制 MATLAB仿真

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模糊免疫PID算法在焦炉温度控制中的研究

模糊免疫PID算法在焦炉温度控制中的研究

作者：赵亚平东北大学

学位级别：硕士

焦炉是冶金企业最主要的耗能设备，其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。因此，如何利用自动控制系统降低能耗、提高焦炭的产量和质量是该研究领域要致力解决的问题，这对于延长焦炉寿命、减少环境污染和改善劳动条件... 详细信息

焦炉是冶金企业最主要的耗能设备，其自动控制策略是过程控制领域内的一个重要的研究方向。因此，如何利用自动控制系统降低能耗、提高焦炭的产量和质量是该研究领域要致力解决的问题，这对于延长焦炉寿命、减少环境污染和改善劳动条件等同样具有非常重要的意义。本文从实际出发，以本溪钢铁集团有限公司1#、2#焦炉的热工过程为研究对象，对这个受随机因素干扰的、具有大惯性、纯滞后的非线性随机过程进行了研究。文中着重研究了模糊系统、免疫系统和PID控制融合的可行性及融合方式，提出了一种复合式控制方法——模糊免疫自适应PID控制算法，并将此算法与常规PD控制算法、模糊自整定PID控制算法进行了仿真比较。本文的主要研究内容有如下几个方面： (1) 分析和研究了国内外焦炉控制系统的发展概况和本钢焦炉的生产流程情况之后，得出结论：焦炉热工过程为大惯性、纯滞后、受随机干扰的非线性过程，单一的控制方法不能很好的解决其控制问题，为后继的研究做了准备。 (2) 综述了PID控制、模糊控制、免疫反馈控制的发展和研究现状，分析了三种控制方法的优缺点。 (3) 针对焦炉温度的控制特点和难点，提出了模糊免疫自适应PID控制算法并对它进行了详细的分析设计。 (4) 介绍了MATLAB及Simulink仿真的应用。以简化的焦炉模型为控制对象，在MATLAB中对本文提出的模糊免疫自适应PID控制算法进行仿真试验，并与常规PID控制算法、模糊自整定PID控制算法进行仿真比较。结果表明，本文所提出的算法不仅具有强鲁棒性、强抗干扰性和良好的动、静态性能，而且系统设计方法简单，为该算法的实际应用奠定了基础。

关键词：免疫反馈控制模糊控制 PID控制 MATLAB仿真焦炉

基于模糊免疫PID控制下的风电变桨控制研究

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基于模糊免疫PID控制下的风电变桨控制研究

作者：张云辉西南交通大学

学位级别：硕士

风力发电机组是一个具有复杂多变量的非线性系统,变桨距控制系统是风力发电机组的重要组成部分,变桨距控制系统的控制算法对风力发电机组的安全稳定运行有重要的意义。变桨控制系统是一个强耦合、高阶非线性系统,工业应用中通常采用PID... 详细信息

风力发电机组是一个具有复杂多变量的非线性系统,变桨距控制系统是风力发电机组的重要组成部分,变桨距控制系统的控制算法对风力发电机组的安全稳定运行有重要的意义。变桨控制系统是一个强耦合、高阶非线性系统,工业应用中通常采用PID控制方法实现变桨控制。然而,传统的PID控制方法并不能取得良好的控制效果。本文研究了模糊系统、免疫系统和PID控制算法融合的可行性及融合方式,将模糊免疫PID控制算法应用于风电变桨控制系统中,并将此算法与常规PID控制算法、模糊PID控制算法进行了仿真分析和比较。 1.论述了PID控制、模糊控制、免疫反馈控制的发展和研究现状,分析了三种控制方法的优缺点。 2.针对风电变桨系统的控制特点,分别采用了传统的PID控制算法、模糊PID控制算法、模糊免疫PID控制算法,对其进行了详细的分析,并设计相应的控制器。 3.以简化的风电变桨系统模型为控制对象,在MATLAB中采用模糊免疫PID控制算法对风电变桨控制系统进行仿真实验,并与传统PID控制算法、模糊PID控制算法的仿真结果进行比较。结果表明,本文所提出的算法具有强鲁棒性、强抗干扰性和良好的动、静态性能,在实际工程应用中具有一定的参考价值。

关键词：风力发电系统变桨距控制 PID控制模糊控制免疫反馈控制

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汽车运行工况域自主动态调节研究

汽车运行工况域自主动态调节研究

作者：张峰重庆理工大学

学位级别：硕士

汽车发动机工况的实变性,导致了其实际路况工况与台架测试工况差别较大,这就给汽车中央控制器的控制参数的设计带来了很大的难题。目前,判断一般工况的方法都是通过使用台架测试采集到的大量实验数据样本建立的识别模型,进而依据该模型... 详细信息

汽车发动机工况的实变性,导致了其实际路况工况与台架测试工况差别较大,这就给汽车中央控制器的控制参数的设计带来了很大的难题。目前,判断一般工况的方法都是通过使用台架测试采集到的大量实验数据样本建立的识别模型,进而依据该模型来识别新的运行工况。该模型的不足之处在于它没有普适应,无法匹配各种不同交通结构下的汽车运行工况,更不能依据实际的路况条件加以调节。因此,它具有极大的局限性和较差的适应能力。汽车发动机转速预测控制的研究已经成为智能交通系统的研究热点之一,通过对未来行驶工况的预测,对发动机的输出功率进行优化分配,使之在实际行驶中的油耗降低,排放降低,达到节能环保的绿色要求。本文是在分析了现有的汽车未来运行工况预测控制技术的基础上,结合汽车发动机转速预测控制技术,建立了以自适应神经模糊推理系统与免疫反馈控制算法相结合的工况域自主动态调节模型,基于Matlab软件平台,通过事先预测出的转速偏差来动态调整稳态工况域,提高发动机在不同路况条件下的适应能力,借此来改善和提高发动机的性能。论文研究的主要内容有:(1)分析几种现有的预测方法,主要包括:BP神经网络预测方法、基于历史据的预测方法、灰色系统预测方法,通过对各种方法预测效果的分析,综合各种预测方法的优缺点,为后面的研究做准备。(2)针对现有的预测的方法的不足,应用了一种新的预测方法,即基于自适应神经模糊推理系统的发动机转速预测方法,对发动机的转速进行预测控制,得到转速预测偏差特征信号,作为动态调节模型的输入信号;(3)针对传统运行工况判断方法的不足,引入了运行工况域的概念,基于数理统计和模糊原理,建立汽车运行工况域的模糊判断模型,运用道路实际行驶数据,确定运行工况域的阈值边界,并分析影响运行工况域边界的几种因素;(4)建立汽车运行工况域的动态调节模型,该模型采用的控制算法是基于免疫反馈控制原理的,设计一个工况域动态调节免疫反馈控制器,基于Matlab平台,建立工况域动态调节仿真模型,以此来验证运行工况域动态调节的实时性,以及转速偏差特征信号的周期和幅值对运行工况域的影响。

关键词：预测控制发动机工况运行工况域免疫反馈控制自适应神经模糊推理系统