检索结果-南通市图书馆

机械与电子 2004年第6期22卷 64-66页

作者：陈芸王永初华侨大学福建泉州362011

微分先行pid是理想型pid改进中的一种,它适合于给定值频繁变化的情况。但是传统的pid控制器在实际的工业生产过程中,对具有非线性、时变不确定等特性的系统控制效果并不理想。

关键词：微分先行pid 神经网络 BP算法控制器

不完全微分与微分先行的农业机器人巡航pid控制算法

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机械设计与研究 2018年第1期34卷 45-49页

作者：李林升丁鹏钟成南华大学机械工程学院

为了解决传统pid控制在农业机器人控制中响应迟滞，稳态误差和敏感性较大等问题。在传统pid控制的基础上，引入了不完全微分，微分先行和“最优曲率”算法。首先针对传统pid微分环节对误差波动的敏感性较大，在微分环节加入滤波器，构... 详细信息

为了解决传统pid控制在农业机器人控制中响应迟滞，稳态误差和敏感性较大等问题。在传统pid控制的基础上，引入了不完全微分，微分先行和“最优曲率”算法。首先针对传统pid微分环节对误差波动的敏感性较大，在微分环节加入滤波器，构成不完全微分算法，以减少误差敏感性。然后针对速度和方向设定值的不断变化给系统带来的动态波动，加入微分先行算法，提高系统的动态稳定性和系统的响应速度。最后结合最优曲率，制定动态的pid控制参数，进一步提高控制的精度。实验结果表明，相比于传统pid控制，该改进的pid控制算法使农业机器人稳定行驶速度由原来的2．4m／s达到了3m／s，农业机器人整圈完成度提高5％～10％。加速性、鲁棒性、可靠性得到较大的提高。

关键词：农业机器人微分先行pid 不完全微分pid 最优曲率

基于MPC的麦克纳姆轮移动平台轨迹跟踪控制

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机械传动 2023年第11期47卷 22-29页

作者：黄晓宇孙勇智李津蓉王翼挺杨颀伟浙江科技学院自动化与电气工程学院浙江杭州310023 浙江省机器人产业学院浙江杭州310023

针对麦克纳姆轮全向移动平台轨迹跟踪控制问题,提出了一种模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)和微分先行比例-积分-微分(Proportional plus Integral plus Derivative,pid)协同的双闭环控制策略。基于麦克纳姆轮运动学特点,设... 详细信息

针对麦克纳姆轮全向移动平台轨迹跟踪控制问题,提出了一种模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)和微分先行比例-积分-微分(Proportional plus Integral plus Derivative,pid)协同的双闭环控制策略。基于麦克纳姆轮运动学特点,设计了位姿控制环和速度控制环;在位姿控制环建立麦克纳姆轮底盘的线性误差模型,设计二次型目标函数,将路径跟随问题转化为对非线性模型的预测控制;在速度控制环引入微分先行pid控制器,避免输入量频繁的阶跃变化对系统产生高频干扰,加快麦克纳姆轮的角速度收敛,增强了系统稳定性。仿真实验表明,设计的控制器在收敛速度、跟踪精度方面均高于常见的轨迹跟踪器,对麦克纳姆轮移动平台的控制具有良好的鲁棒性。

关键词：麦克纳姆轮轨迹跟踪线性误差模型模型预测控制微分先行pid

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太阳能供暖系统开发及其液位控制方法研究

太阳能供暖系统开发及其液位控制方法研究

作者：张萌大连理工大学

学位级别：硕士

随着科技的不断进步,社会的快速发展,人们生活水平的稳步提高,越来越多的人们开始关注全球资源问题。可再生能源的利用逐渐成为当今社会关注的热点,而对清洁能源太阳能的利用绝对可以称得上是重中之重。在对太阳能利用的方式中,光伏热... 详细信息

随着科技的不断进步,社会的快速发展,人们生活水平的稳步提高,越来越多的人们开始关注全球资源问题。可再生能源的利用逐渐成为当今社会关注的热点,而对清洁能源太阳能的利用绝对可以称得上是重中之重。在对太阳能利用的方式中,光伏热电联供技术是目前研究的重点。本文以大连市中山区青云林海社区为背景,设计了一套太阳能光伏热电联供系统。在该系统中,一部分的太阳能被转换为电能为生产生活提供电力保障,另一部分太阳能被转换成热能对小区用户进行供暖。这样做不仅能够避免多余热量对太阳能板造成的损害,而且能够更加高效的利用太阳能。本文分析了太阳能热电联供系统的工艺流程,给出了热电联供系统的控制方案,该供暖控制系统分为两个部分：下位机PLC控制系统和上位机组态王实时监控系统。此外,本文完成了系统控制与监控程序的开发与调试工作,实现了循环泵机组控制、系统温度控制及供暖系统过程状态监控、数据采集、报警等功能。目前,该系统现已投入使用,运行可靠,效果良好,达到了设计要求。考虑到该社区未来会对更多的用户进行大面积供暖,因此定会对蓄水箱的液位进行控制。本文利用pid控制器来对水箱液位进行反馈控制,并提出了一种新的基于阻尼最优准则的微分先行pid控制器参数整定方法来确定pid参数,从而得到更好的控制效果。与传统的基于Ziegler-Nichols的pid参数整定方法做了对比试验,进一步证明了本文所提出的pid参数整定方法的有效性。

关键词：太阳能热电联供系统大工计控PEC3000 组态王微分先行pid 阻尼最优准则

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一种智能大功率移相全桥软开关电镀电源设计

一种智能大功率移相全桥软开关电镀电源设计

作者：常赵飞河北工业大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,传统电镀电源功耗高、可靠性差和噪音大,已不能满足电镀的需求。数字化电源因具有绿色节能、高稳定性及功能齐全等显著优点,广泛应用于电镀方面。但这种电源多是采用硬开关模式,在环境保护、能源节约、电磁干扰日益得到... 详细信息

随着时代的发展,传统电镀电源功耗高、可靠性差和噪音大,已不能满足电镀的需求。数字化电源因具有绿色节能、高稳定性及功能齐全等显著优点,广泛应用于电镀方面。但这种电源多是采用硬开关模式,在环境保护、能源节约、电磁干扰日益得到重视的当今社会,硬开关方式已很难达到要求,课题研究一种智能大功率移相全桥软开关电镀电源的设计方法,对开关电源在电镀行业的应用具有重要意义。首先,介绍移相全桥DC-DC变换器的结构和工作原理,在此基础上深入分析变换器实际工作时存在的软开关实现、副边整流二极管振荡抑制、多模块并联均流等关键技术问题,并给出可行的解决方案。其次,对电镀电源的硬件电路进行设计。对输入三相整流电路、全桥变换器、高频变压器、谐振电感、谐振电容及副边整流桥进行选型和参数设计,并通过对主电路参数进行PLECS仿真验证;此外,还对驱动电路、采样调理电路、保护电路及并联均流电路进行设计。最后,研究控制策略和控制算法,并对系统软件进行设计。基于传统pid控制算法,提出改进的微分先行pid控制算法,并在PLECS环境下搭建移相发生器模块、验证了改进控制算法的快速跟随、超调小特性;确定系统控制策略,采用自上而下的设计思想对软件进行总体设计,对主程序及AD采样、微分先行pid算法、并联均流、移相脉冲等相关子程序进行编制。

关键词：电镀电源移相全桥微分先行pid ZVS

麦克纳姆轮AGV路径规划与轨迹跟踪算法研究

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麦克纳姆轮AGV路径规划与轨迹跟踪算法研究

作者：黄晓宇浙江科技学院

学位级别：硕士

随着人工智能技术和传感技术的发展,移动机器人技术在智能制造、工业物流等诸多领域得到广泛应用。如今市场上的AGV大多都是基于非全向移动平台,例如常规的舵轮和差速轮AGV,这类AGV具有非完整性约束,通常其路径规划和轨迹跟踪技术只适... 详细信息

随着人工智能技术和传感技术的发展,移动机器人技术在智能制造、工业物流等诸多领域得到广泛应用。如今市场上的AGV大多都是基于非全向移动平台,例如常规的舵轮和差速轮AGV,这类AGV具有非完整性约束,通常其路径规划和轨迹跟踪技术只适用于宽敞简单的地图环境,灵活性和机动性低。麦克纳姆轮AGV能够实现平台原地旋转和全向移动,适合工作在空间狭窄或机动性高的场合。为提高物流技术的智能化水平,推动全向AGV领域的技术发展,本文对麦克纳姆轮AGV的全局路径规划和轨迹跟踪技术进行了深入研究。具体工作如下:(1)分析并推导了麦克纳姆轮移动平台的运动学模型。基于课题研究目标,设计了麦克纳姆轮AGV导航控制系统的软件和硬件框架。(2)针对传统A*算法忽略AGV自身机械结构约束和运动特征对路径规划的影响,提出了一种基于麦克纳姆轮全向移动特征改进的A*算法,设计了路径扩展搜索模型和避障函数,并引入二维高斯核函数自适应调整算法实际代价和启发估计代价函数的权重系数。仿真实验证明,改进算法对路径搜索效率以及AGV通过狭窄空间的能力具有显著增强作用。(3)针对麦克纳姆轮移动平台轨迹跟踪问题,提出了一种模型预测控制(MPC)和微分先行pid协同的双闭环控制策略。基于麦克纳姆轮运动学特点设计位姿控制环和速度控制环,在位姿控制环建立平台的线性误差模型,将路径跟踪问题转化为最优控制问题,在速度控制环引入微分先行pid控制器,避免输入量频繁的阶跃变化对系统产生的高频干扰。仿真实验表明,文中设计的控制器在收敛速度、跟踪精度方面均高于常见的轨迹跟踪器。(4)基于课题设计的算法编写了全局路径规划和轨迹跟踪程序,并在室内搭建麦克纳姆轮AGV导航实验环境,使用科大讯飞(苏州)科技有限公司设计的麦克纳姆轮AGV开发套件,进行了导航避障实验。实验证明,麦克纳姆轮AGV能在狭窄且复杂环境中对未知障碍物进行实时避障,并安全到达目标位置,从而验证了本文的全局路径规划与轨迹跟踪算法在实际导航任务中的有效性和可靠性。

关键词：麦克纳姆轮AGV 运动学模型全局路径规划轨迹跟踪算法模型预测控制微分先行pid

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智能高频大功率软开关电源的设计

智能高频大功率软开关电源的设计

作者：刘鹤龙中南大学

学位级别：硕士

开关电源涵盖了电力电子,微电子,电磁学和热力学等学科。作为供电系统的控制核心已经得到普及。随着能源的日益枯竭,绿色节能已经成为能源利用的主题,也必将引起电源行业的改革。本文通过对BUCK电路的PSpice仿真,分析了开关电源的工作... 详细信息

开关电源涵盖了电力电子,微电子,电磁学和热力学等学科。作为供电系统的控制核心已经得到普及。随着能源的日益枯竭,绿色节能已经成为能源利用的主题,也必将引起电源行业的改革。本文通过对BUCK电路的PSpice仿真,分析了开关电源的工作原理。创建了高频智能大功率软开关电源的组成结构,采用纵向划分法,逐一设计了电源系统的功率级、驱动级和控制级电路。突出设计了开关电源的有源功率因数校正(APFC)软开关电路和移相全桥零电压开关(ZVS)PWM电路。对核心器件参数的计算和选型给出了参考设计。本文搭建了基于Simulink的传统数字pid控制回路模型,仿真了不同负载和不同给定下电源的输出特性。揭示了传统pid参数的局限性。最终采用优化的控制策略——微分先行限幅pid控制策略。通过相同的仿真环境,研究了系统的相应曲线。通过仿真结果的对比,论证了算法的可行性和优越性。本文采用自顶向下的模块化程序设计思路,完成了基于TMS320F2812微控制器的编程。RS485、 CAN、SPI等通讯程序,实现了开关电源的在线跟踪输出。本文通过对智能大功率软开关电源的分析和研究,设计了新型开关电源的硬件电路和软件程序。仿真验证了智能高频大功率开关电源的可行性。为新型开关电源的设计提供了一定的参考。

关键词：开关电源 APFC 移相全桥软开关微分先行pid DSP

基于多主导极点法的时滞积分系统pid控制器设计

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电子科技 2023年第8期36卷 56-64页

作者：丁祥鑫张伟王亚刚上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093

伺服与扰动抑制是时滞积分系统最基本的控制问题,对其进行控制难度较大。文中提出一种基于直接综合法和多主导极点配置法的微分先行pid(Proportional-Integral-Derivative)整定方法,这种方法通过比较串联滤波器与时滞积分被控对象组成... 详细信息

伺服与扰动抑制是时滞积分系统最基本的控制问题,对其进行控制难度较大。文中提出一种基于直接综合法和多主导极点配置法的微分先行pid(Proportional-Integral-Derivative)整定方法,这种方法通过比较串联滤波器与时滞积分被控对象组成的特征方程与实际期望的特征方程的系数,将三阶主导极点置于-1/λ处,并将二阶非主导极点置于-5/λ处(λ为调整参数),从而获得期望的特征方程。以实现期望的鲁棒性方式获得设计的控制器参数,通过选择不同的调优参数获取相应的Ms(Maximum sensitivity)值,在参数具有标称性的限定条件下拟合出关于Ms和调优参数的关系曲线,给出整定规则的解析形式。PIPTD(Pure Integral Plus Time Delay system)、DIPTD(Double Integral Plus Time Delay system)和FOPTDI(First-Order Plus Time Delay Integral System)系统的仿真结果表明,IAE(Integral Absolute Error)指标平均可降低35.79%,TV(Total Variation)指标平均可降低18.97%。

关键词：直接综合法微分先行pid Ms 阶跃响应方波响应积分系统时滞多主导极点配置法

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基于无模型控制理论的机械臂运动控制

深圳职业技术学院学报 2021年第1期20卷 3-7,22页

作者：马金平李刚宋振东何元一孙乾城深圳职业技术学院机电工程学院广东深圳518055 沈阳新松机器人自动化股份有限公司中央研究院辽宁沈阳110169

工业串联机械臂是工业机器人的一种,由多个关节串联而成.由于关节较多,机械臂在运动过程中各关节运动误差不断叠加,导致机械臂末端执行器误差较大.为了更加精确控制机械臂运动,文章在分析微分先行pid算法的基础上,结合HOOKE搜索法,改进... 详细信息

工业串联机械臂是工业机器人的一种,由多个关节串联而成.由于关节较多,机械臂在运动过程中各关节运动误差不断叠加,导致机械臂末端执行器误差较大.为了更加精确控制机械臂运动,文章在分析微分先行pid算法的基础上,结合HOOKE搜索法,改进了原始人造鱼群优化算法.基于传统无模型控制理论,提出一种改进的无模型控制算法,并进行了相关仿真分析.仿真结果表明,改进后的人造鱼群优化算法具有较高的准确性,收敛速度大大加快,改进后的无模型自适应算法,具有较好的鲁棒性,系统跟踪误差明显降低。

关键词：工业机械臂微分先行pid 无模型控制仿真分析

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对除尘器节能优化控制系统的小议

大科技 2012年第7期 274-275页

作者：薛红星郑鹏辉陕西龙门钢铁有限责任公司西安西矿环保科技有限公司

本文介绍了电炉袋式除尘器的结构，分析了变频调速的原理及可行性。提出了为节约电能，提高除尘效果，混风降温、喷雾降温的自组织微分先行pid控制思想及策略。

关键词：袋式除尘器负压变频调速自组织微分先行pid