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基于模糊免疫方法的次同步阻尼控制器设计

电力系统自动化 2007年第11期31卷 12-16页

作者：伍凌云李兴源龚勋杨煜洪潮徐大鹏李伟四川大学电气信息学院四川省成都市610065 四川大学计算机学院四川省成都市610065 南方电网技术研究中心广东省广州市510623

高压直流输电系统在一定条件下可能引发系统的次同步振荡。基于复数力矩系数原理与模糊免疫的方法设计了次同步阻尼控制器。该控制器检测到系统的次同步振荡信号后,能根据振荡情况对控制器参数进行自适应调整,整个控制器结构简单、稳定... 详细信息

高压直流输电系统在一定条件下可能引发系统的次同步振荡。基于复数力矩系数原理与模糊免疫的方法设计了次同步阻尼控制器。该控制器检测到系统的次同步振荡信号后,能根据振荡情况对控制器参数进行自适应调整,整个控制器结构简单、稳定性强且易于工程实现。以2008年南方电网贵广Ⅱ直流系统为例,电磁暂态时域仿真结果表明了该方法应用于次同步阻尼控制器设计的有效性。

关键词：次同步振荡模糊免疫控制高压直流输电系统次同步阻尼控制器

基于PI模糊免疫控制的无刷直流电动机调速系统研究

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微电机 2007年第5期40卷 49-51页

作者：焦竹青屈百达徐保国江南大学通信与控制工程学院无锡214122

将模糊控制和免疫反馈机理与传统的PI控制相结合,设计了一种新型PI模糊免疫控制器,并将它应用于无刷直流电机调速系统的控制过程中。仿真研究表明,这种新的PI模糊免疫控制方法具有响应快、超调量小、鲁棒性好、算法简单等优点,较传统PI... 详细信息

将模糊控制和免疫反馈机理与传统的PI控制相结合,设计了一种新型PI模糊免疫控制器,并将它应用于无刷直流电机调速系统的控制过程中。仿真研究表明,这种新的PI模糊免疫控制方法具有响应快、超调量小、鲁棒性好、算法简单等优点,较传统PI控制具有较好的动态和静态特性,应用前景良好。

关键词：无刷直流电动机调速系统 PI控制模糊免疫控制鲁棒性能快速响应

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基于改进模糊免疫PID控制的网络控制系统

基于改进模糊免疫PID控制的网络控制系统

作者：张卫东海南大学

学位级别：硕士

通信网络的引入,使得网络控制系统(Networked control systems, NCS)各节点间的数据传输存在网络时延和数据丢包等现象,时延的大小与网络协议、系统的体系结构和网络负载等因素有关.时延可降低系统的控制性能质量,甚至造成系统不稳定,... 详细信息

通信网络的引入,使得网络控制系统(Networked control systems, NCS)各节点间的数据传输存在网络时延和数据丢包等现象,时延的大小与网络协议、系统的体系结构和网络负载等因素有关.时延可降低系统的控制性能质量,甚至造成系统不稳定,严重时可使系统出现故障. 针对常规模糊免疫PID控制不能很好地克服系统受到的动态干扰和消除系统静态误差等方面存在的问题,本文针对两种改进型模糊免疫PID控制算法,在Truetime1.5仿真软件组成的NCS环境下,与常规模糊免疫PID控制的NCS进行了仿真性对比研究,以验证这两种改进型算法的有效性. 首先,针对改进模糊免疫PID控制算法(一),将其应用于NCS环境进行仿真研究.该算法在保持模糊免疫控制规则不变的情况下,利用反馈控制规律,分别调整控制器的比例、积分和微分参数.仿真研究表明,与常规模糊免疫PID控制的NCS相比较,基于改进模糊免疫PID控制算法(一)的NCS,可进一步提高系统的控制能力,改善系统的控制性能质量,达到更好的控制效果. 其次,提出了一种适用于NCS的改进模糊免疫PID控制算法(二).该算法使用模糊控制规则代替模糊免疫控制规则,并采用免疫反馈控制规律分别调整控制器的比例、积分和微分参数.仿真研究表明,与常规模糊免疫PID控制的NCS相比,基于改进模糊免疫PID控制算法(二)的NCS,通过扩展模糊免疫控制规则,改善了系统的动态响应性能,提高了系统的控制性能质量. 最后,基于无线网络控制系统环境,将两种改进模糊免疫PID控制的NCS进行仿真对比研究,验证了两种改进型算法的有效性.

关键词：网络控制系统模糊控制模糊免疫控制网络时延数据丢包

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模糊免疫控制系统在石油压裂液配液站的应用

矿冶 2018年第6期27卷 66-69页

作者：台广锋廖波兰卢毅姜长辉北京矿冶科技集团有限公司北京102628

石油压裂液配液站控制系统决定了压裂液配制质量。介绍了模糊免疫控制原理及其控制器设计,并进行了仿真分析。同时,将模糊免疫PID控制算法应用到配液站胶粉给料调节过程中,应用表明,该系统按照预设的配比参数混配作业,下料精度高,基液... 详细信息

石油压裂液配液站控制系统决定了压裂液配制质量。介绍了模糊免疫控制原理及其控制器设计,并进行了仿真分析。同时,将模糊免疫PID控制算法应用到配液站胶粉给料调节过程中,应用表明,该系统按照预设的配比参数混配作业,下料精度高,基液混配均匀,鲁棒性较强。

关键词：石油压裂液模糊免疫控制自动配制

模糊免疫2-DOF PID在刨花板施胶流量控制中的仿真研究

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模糊免疫2-DOF PID在刨花板施胶流量控制中的仿真研究

作者：王金祥东北林业大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,人民生活水平的提高,目前我国木材供应的缺口越来越大,木材的需求量与木材的供应量之间的矛盾,也越来越严重,解决这一问题的根本途径就是有效的利用木材资源和大量生产木材的替代品。刨花板(particleboard),又... 详细信息

随着我国经济的快速发展,人民生活水平的提高,目前我国木材供应的缺口越来越大,木材的需求量与木材的供应量之间的矛盾,也越来越严重,解决这一问题的根本途径就是有效的利用木材资源和大量生产木材的替代品。刨花板(particleboard),又叫碎料板,是利用木材或其他木质纤维素材料制成的碎料,添加粘胶剂,在热力和压力作用下生产出的一种人造板,由于它具有质量轻、表面光洁、质地均匀,不容易变形等特点,可以作为木材的替代品,广泛的运用在生产生活的各个方面。目前,国内对刨花板的需求量逐步增大,刨花板生产业也发展比较迅速。刨花板在生产制造过程中,其生产工艺比较复杂,施胶过程作为其关键工序之一它对刨花板力学性能、产品质量、生产成本以及对环境的造成的污染情况有非常大的影响。根据工艺要求,刨花板施胶过程主要是根据输入刨花量的变化,按照刨花和胶液的比例输入胶液量,在这个过程中,胶液和输入刨花的比例要时刻保持高度动态平衡。但实际生产中,对施胶有影响的因素较多,使刨花板施胶系统存在时变性、强耦合性、非线性。针对这种控制系统,利用传统的PID控制,已经无法很好的满足生产要求。本论文针对施胶系统结构复杂,难以建立其模型的特点,通过实验,采集相关数据,利用最小二乘曲线拟合和阶跃响应曲线建模的方法,经过参数辨识和模型校正,建立了GM&D-A型刨纤板调施胶控制系统的等效数学模型。该建模方法,简单易用,建模迅速。针对施胶过程中,被控对象的模型难确定、系统的给定值跟踪特性和抗干扰特性难以平衡导致控制精度不高的特点,本论文采用模糊控制与传统的二自由度PID (two-degree of freedom PID,以下简称2-DOF PID)控制相结合的的方法,设计了控制器,并利用基于免疫原理的反馈控制器,对系统的稳定性进一步增强。仿真结果表明,设计的模糊免疫2-DOF PID控制系统,对系统的给定值跟踪和抗外界干扰方面有良好的表现,系统具有很好的鲁棒性。

关键词：刨花板施胶模糊免疫控制 2-DOF PID 曲线拟合

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全数字机器人VPPA焊接电源

焊接学报 2017年第7期38卷 5-8,30页

作者：王振民张福彪王鹏飞张芩华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 华南理工大学计算机科学与工程学院广州510640

为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于... 详细信息

为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于Cortex-M4内核的STM32F405RGT6 ARM微处理器为主控芯片,植入FreeRTOS嵌入式实时操作系统,设计了机器人VPPA焊接过程数字化控制系统;采用自适应模糊免疫PID控制算法实现电流闭环控制,获得了稳定的电流输出波形;设计了基于ARM的数字面板,实现了人机交互的数字化.结果表明,研制的机器人VPPA焊接电源动态调节性能优良,焊接过程稳定可靠,焊缝成形良好.

关键词：变极性焊接等离子弧数字化模糊免疫控制

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高压断路器电机机构智能控制系统研制

高压电器 2018年第3期54卷 59-69页

作者：王亮荆澜涛沈阳工程学院电力学院沈阳110136

为满足智能电网建设对智能化设备的需求,提高高压断路器的操控性能及运行可靠性,应用现代智能控制技术的电机操动机构得到越来越多关注。针对真空断路器电机操动机构控制特点,提出一种永磁电机机构模糊免疫PID速度随动跟踪智能控制方法... 详细信息

为满足智能电网建设对智能化设备的需求,提高高压断路器的操控性能及运行可靠性,应用现代智能控制技术的电机操动机构得到越来越多关注。针对真空断路器电机操动机构控制特点,提出一种永磁电机机构模糊免疫PID速度随动跟踪智能控制方法。为实现操动机构智能控制,研制基于DSP28335+FPGA+单片机多CPU结构全数字化伺服电机操动机构控制系统,并对断路器不同的运行状态:分/合闸操作、自动重合闸、分阶段速度调控及速度跟踪等操作分别进行测试,验证研究的控制方法及控制系统有效性。实验结果表明:该控制系统参数在PWM为10 kHz,占空比为80%时,126 kV真空断路器机械参数为:合闸时间为38 ms,分闸时间为21 ms;平均合闸速度为2.24 m/s,平均分闸速度为3.63 m/s。满足了真空灭弧室分合闸时间以及分合闸速度等参数要求,所研究的电机操动机构控制技术能够对高压真空断路器的运行状态进行有效控制。

关键词：高压真空断路器电机操动机构永磁电机运动方程模糊免疫控制多CPU系统

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基于中值滤波的SBW信号处理及控制策略

计算机仿真 2021年第7期38卷 134-138页

作者：谭光兴王雨辰符丹丹丁颖广西科技大学电气与信息工程学院广西柳州545006

线控转向(SBW)系统是发展无人驾驶模式的重要组成部分,针对线控转向系统路感电机输出的力矩如何能较好的跟踪传统转向系统目标力矩的问题,研究了转向盘转角和车速对路感力矩的影响。围绕路感电机展开,搭建了路感电机数学模型,分析了路... 详细信息

线控转向(SBW)系统是发展无人驾驶模式的重要组成部分,针对线控转向系统路感电机输出的力矩如何能较好的跟踪传统转向系统目标力矩的问题,研究了转向盘转角和车速对路感力矩的影响。围绕路感电机展开,搭建了路感电机数学模型,分析了路感电机的动力特性。对电压传感器采集的电压信号采用中值滤波算法和最小二乘法做出对比处理,使路感电机进入相对稳压的状态;引入匹配路感电机的模糊PID和模糊免疫PID控制策略,并进行了仿真验证。验证结果证明免疫算法结合模糊PID控制器可以让路感模拟值更准确的跟踪目标力矩,而且具有较强的抗干扰性。表明了在正弦输入信号下,所设计的模糊免疫PID控制器模拟精度更高,帮助驾驶员获得理想的路感。

关键词：线控转向系统路感电机中值滤波算法模糊免疫控制

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并联机器人视觉伺服控制研究

并联机器人视觉伺服控制研究

作者：张舵天津大学

学位级别：硕士

本文密切结合分拣、装配、导航等领域对工业机器人的需求,研究一种三自由度并联机器人视觉伺服控制方法。本文以图像处理与单应性矩阵求解及分解为基础,研究混合视觉伺服控制方法,并通过仿真实验进行图像处理与控制策略的验证,全文取得... 详细信息

本文密切结合分拣、装配、导航等领域对工业机器人的需求,研究一种三自由度并联机器人视觉伺服控制方法。本文以图像处理与单应性矩阵求解及分解为基础,研究混合视觉伺服控制方法,并通过仿真实验进行图像处理与控制策略的验证,全文取得的成果如下:在基于单应性矩阵的图像处理方面,首先利用最小二乘方法和基于奇异值分解方法完成了单应性矩阵的求解,并对其进行分解获取旋转矩阵、平移向量等表示两图像间映射关系的信息。然后,本文针对单应性矩阵求解中所需的图像特征点的获取给出了两种方法。特征点匹配方法采用快速鲁棒特征算法完成特征点检测,通过快速最近邻搜索方法完成特征点匹配,该方法处理时间较长,但准确度较高;特征点追踪方法采用Shi和Tomasi方法进行特征点检测,通过稀疏光流法进行特征点追踪,该方法在保证准确度的同时大大提高了图像处理速度,为接下来的控制研究奠定了基础。在混合视觉伺服控制器设计方面,首先完成了并联机器人模型,以及并联机器人驱动装置伺服电机的三环控制模型的仿真系统搭建。然后,基于单应性矩阵,以图像间误差趋于零为指标,设计了运动控制算法以完成并联机器人控制。为弥补图像处理所耗费的时间,引入卡尔曼滤波算法进行目标运动预估前馈,来增强系统的实时性。最后对上述三个部分进行仿真验证,证明了并联机器人及电机模型的准确性、混合视觉伺服控制算法的稳定性以及卡尔曼滤波预估前馈的有效性。在模糊免疫控制器设计方面,为了弥补因上述控制器中参数固定而导致系统鲁棒性差的缺点,通过结合模糊控制算法与混合视觉伺服控制算法完成了模糊控制器的设计。为进一步提高模糊控制器的响应速度,在模糊控制器的基础上引入免疫反馈控制算法,完成了模糊免疫控制器设计。最后由仿真分析可知,模糊控制器在提高系统精度及快速性的同时速度波动较大,而模糊免疫控制器则进一步提高了系统的精度以及响应速度。在实验验证方面,结合工控机、并联机器人和大恒摄像机等软硬件,完成了混合视觉伺服控制系统的搭建。然后,通过实验平台完成了图像处理、单应性矩阵求解和分解算法的可靠性及准确性的验证。最后,完成了上述三种控制器的验证,其中模糊免疫控制器的效果相对更好,平均误差最小、响应最快,证明了所设计控制器的稳定性及模糊免疫控制器的快速性与准确性。

关键词：并联机器人混合视觉伺服单应性矩阵图像处理模糊免疫控制