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基于低通滤波器的二自由度控制器设计 预览
1
作者 陈春兰 《内江师范学院学报》 2020年第2期52-56,共5页
通过对二自由度控制系统的误差分析,提出在前馈通路增加低通滤波器构成前馈控制器,提高系统的目标跟踪能力.该设计方法根据被控对象数学模型可直接确定低通滤波器的阶次r和截止频率Tf,不仅减少了传统二自由度前馈控制器参数的个数,也解... 通过对二自由度控制系统的误差分析,提出在前馈通路增加低通滤波器构成前馈控制器,提高系统的目标跟踪能力.该设计方法根据被控对象数学模型可直接确定低通滤波器的阶次r和截止频率Tf,不仅减少了传统二自由度前馈控制器参数的个数,也解决了控制器参数只能根据经验确定的问题.将BP神经网络和GA遗传算法相结合寻找主控制器Kp,Ti,Td的最优解,提高系统的干扰抑制性能. 展开更多
关键词 低通滤波器 二自由度 PID控制器 前馈控制器 GA-BP
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基于K60摄像头导航平衡车的设计 预览
2
作者 赵连强 崔蒙 +1 位作者 王帅 郭海杰 《电子测试》 2020年第2期17-19,49,共4页
本论文主要介绍了一款以Kinetis系列的32位单片机MK60Z256VLL4为中心微控制单元智能平衡车的设计。本平衡车使用到GPIO、ADC模数转换、PIT定时器、外部中断、PWM、I2C和UART串口等外设。主要完成三个闭环控制的设计和调试:直立环以加速... 本论文主要介绍了一款以Kinetis系列的32位单片机MK60Z256VLL4为中心微控制单元智能平衡车的设计。本平衡车使用到GPIO、ADC模数转换、PIT定时器、外部中断、PWM、I2C和UART串口等外设。主要完成三个闭环控制的设计和调试:直立环以加速度计MMA8451Q和陀螺仪ENC-03作为姿态检测传感器,使用卡尔曼滤波姿态解算和PD控制器;速度环以增量式编码器作为测速传感器,使用阶梯滤波速度解算和纯P控制器;方向环以10mH的线圈作为摄像头传感器检测赛道下方的交变电流,使用线圈电压的差和比位置解算和分段PD控制器。同时也要设计必不可少的人机交互功能,如OLED显示配合红外遥控调试。最终设计出稳定行驶并能适应各种类型赛道的直立平衡小车。 展开更多
关键词 直立环 速度环 方向环 卡尔曼滤波 姿态解算 PID控制器
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基于光流场的手眼相机任务函数研究 预览
3
作者 王天琪 贺乃宝* +1 位作者 高倩 赵俊杰 《电脑知识与技术:学术版》 2020年第3期261-262,264,共3页
利用视觉信息驱动机器人运动的技术称为视觉伺服,其中视觉信息一般采用图像平面误差构成任务函数法。图像平面误差由期望特征点和当前特征点差值产生,虽然目前对特征点的研究非常成熟,但是其存在噪声敏感、容错率差等固有缺陷,所以不适... 利用视觉信息驱动机器人运动的技术称为视觉伺服,其中视觉信息一般采用图像平面误差构成任务函数法。图像平面误差由期望特征点和当前特征点差值产生,虽然目前对特征点的研究非常成熟,但是其存在噪声敏感、容错率差等固有缺陷,所以不适用于实际生产。本文采用光流场信息作为任务函数的自变量,能够实时反映运动过程中的目标状态,使用PID控制器在线调整特征速度,避免在手眼相机趋近过程中出现特征点丢失,任务函数不收敛等问题。 展开更多
关键词 视觉伺服 光流场 PID控制器 任务函数法
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分数阶PID控制器在自动电压调节系统中的应用 预览
4
作者 赵吉康 徐达 姜恩宇 《上海电力学院学报》 CAS 2019年第4期308-314,共7页
常规的PID控制器在应用于某些复杂系统时,效果可能达不到预期的精度要求,而分数阶多了两个参数,在控制的灵活性以及准确性上都有了较大的改善。主要讨论了分数阶PID控制器在自动电压调节系统中的作用。将分数阶PID控制器与传统的整数阶... 常规的PID控制器在应用于某些复杂系统时,效果可能达不到预期的精度要求,而分数阶多了两个参数,在控制的灵活性以及准确性上都有了较大的改善。主要讨论了分数阶PID控制器在自动电压调节系统中的作用。将分数阶PID控制器与传统的整数阶PID控制器进行了对比,结果表明,分数阶PID控制器具有优于传统PID控制器的性能。 展开更多
关键词 PID控制器 分数阶PID控制器 自动电压调节系统
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基于改进鸡群算法的模糊PID控制器设计 预览
5
作者 王卫星 《自动化技术与应用》 2019年第9期1-5,共5页
针对传统PID控制器在复杂被控对象上难以获得理想的控制性能,提出了模糊PID控制器(FUZZY-PID)。研究模糊PID控制器的设计,为了有效寻找模糊PID控制器中的参数,将改进鸡群算法用来优化模糊PID控制器的参数。通过建立带改进鸡群算法的模糊... 针对传统PID控制器在复杂被控对象上难以获得理想的控制性能,提出了模糊PID控制器(FUZZY-PID)。研究模糊PID控制器的设计,为了有效寻找模糊PID控制器中的参数,将改进鸡群算法用来优化模糊PID控制器的参数。通过建立带改进鸡群算法的模糊PID控制器模型,使控制规则和隶属函数更加合理,以增强控制器的自适应能力。仿真结果表明,改进鸡群算法的模糊PID控制方法(ICSO-FUZZY-PID)与基本模糊PID控制算法(CSO-FUZZY-PID)和经验试凑的模糊PID控制算法(FUZZY-PID)相比,明显提高了系统的性能指标。 展开更多
关键词 PID控制器 模糊PID控制器 参数整定 经验试凑 鸡群算法 改进鸡群算法 比例因子 量化因子
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电渣炉熔铸工艺过程自动控制方法的研究与应用 预览
6
作者 李万青 张鹏程 刘静岩 《铸造》 CAS 北大核心 2019年第1期42-44,共3页
介绍了一种用自动控制实现电渣炉生产工艺要求的方法,采用PLC、上位机的程控和伺服控制器,通过分段PID自动调解控制方式和数学模型构建实现电流电压跟踪控制,改善和解决了电渣炉生产过程中电流不稳定的状况,减少了人力,提高了生产效率。
关键词 电渣炉 PID 伺服控制器
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基于神经网络PID的直流电机速度控制策略研究 预览
7
作者 李世涛 《现代制造技术与装备》 2019年第4期28-30,共3页
以无刷直流电机为研究对象,对控制系统进行合理设计,保证电机稳定运行,减少运行过程中产生的噪音。同时对神经网络PID在无刷直流电机速度控制中应用情况进行仿真研究,对控制算法进行计算,并对普通PID控制策略与神经网络PID控制策略进行... 以无刷直流电机为研究对象,对控制系统进行合理设计,保证电机稳定运行,减少运行过程中产生的噪音。同时对神经网络PID在无刷直流电机速度控制中应用情况进行仿真研究,对控制算法进行计算,并对普通PID控制策略与神经网络PID控制策略进行对比,最终得知神经网络PID控制策略比普通PID控制性能更好。 展开更多
关键词 神经网络 PID 直流电机 控制器模型
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模糊自适应整定PID控制在纸浆浓度中的应用 预览
8
作者 曾德斌 许江淳 +3 位作者 张矿伟 杨杰超 陆万荣 李玉惠 《自动化仪表》 CAS 2019年第11期63-66,70共5页
在造纸生产过程中,纸浆浓度的稳定调节是达到纸张质量标准的重要环节。为了克服传统PID控制的参数整定过程中耗时长、能耗高以及参数整定困难等问题,对模糊自适应整定的PID控制进行研究。模糊自适应整定PID控制以纸浆浓度以及纸浆浓度... 在造纸生产过程中,纸浆浓度的稳定调节是达到纸张质量标准的重要环节。为了克服传统PID控制的参数整定过程中耗时长、能耗高以及参数整定困难等问题,对模糊自适应整定的PID控制进行研究。模糊自适应整定PID控制以纸浆浓度以及纸浆浓度误差变化作为输入,利用模糊控制规则对PID参数进行在线自适应整定,以满足不同时刻的纸浆浓度误差和纸浆浓度误差变化对PID参数自整定的要求。利用传统的PID控制以及模糊自适应整定PID控制,分别对生产80 g/m^2以及有无扰动输入的纸浆浓度模型进行仿真。与传统的PID控制相比,模糊自适应整定PID控制不仅缩短了参数的整定时间,而且稳态性能好,调控性能也优于传统的PID控制。模糊自适应整定PID控制实现了纸浆浓度在线自适应参数整定,具有很好的应用价值。 展开更多
关键词 PID控制 自适应整定 纸浆浓度 模糊控制器 扰动 模糊系统
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基于改进支持向量机的船舶电力系统稳定性容错控制研究 预览
9
作者 张爱群 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第2期127-129,共3页
为了提高船舶电力系统控制稳定性,提出基于改进支持向量机的,船舶电力系统稳定性容错控制方法。在传统支持向量机的基础上添加SVM分类策函数,生成电磁波最优超平面,对电磁波进行微观划分,引入模糊控制思想,建立模糊控制PID控制器,将划... 为了提高船舶电力系统控制稳定性,提出基于改进支持向量机的,船舶电力系统稳定性容错控制方法。在传统支持向量机的基础上添加SVM分类策函数,生成电磁波最优超平面,对电磁波进行微观划分,引入模糊控制思想,建立模糊控制PID控制器,将划分后的电磁波作为PID控制器输入值,利用控制器模糊传递函数,提取电力系统控制输出值,建立PSO-LSSVM电力系统无线传感路径,通过传输节点,将控制输出值传输到电力系统指令层,实现船舶电力系统稳定性容错控制。实验数据表明,该控制方法对电力系统正向电流控制稳定性提高了16%,反向电流控制稳定性提高了22%,具有鲜明优势性。 展开更多
关键词 PID控制器 分类策函数 稳定性 微观划分
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基于改进粒子群优化PID参数的风力除尘控制系统的研究 预览
10
作者 谢仲宇 戴石良 谢钟翔 《南华大学学报:自然科学版》 2019年第3期54-59,62共7页
对卷接机组集中工艺风力除尘系统控制需求及工艺特点进行了研究,针对风力系统中压力和流量之间存在非线性与强耦合性的特点,以及控制系统中传统自动化科学技术(proportional plus integral plus derivative controller,PID)控制和现有... 对卷接机组集中工艺风力除尘系统控制需求及工艺特点进行了研究,针对风力系统中压力和流量之间存在非线性与强耦合性的特点,以及控制系统中传统自动化科学技术(proportional plus integral plus derivative controller,PID)控制和现有的模糊PID控制自适应和鲁棒性较差、系统稳定性能不理想的问题,文中提出对角矩阵解耦方法将压力和流量进行解耦,利用改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。通过仿真软件和可编程序逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)程序对算法进行实现。位置阶跃响应实验粒子寻优实验结果表明:该方法在阶跃响应上升时间、最大超调量和响应速度上均有很好的优化效果,即时控制调整变频器频率以及阀门开度,使主风管压力波动在0.5%~1%内,流量波动控制在0.4%~0.8%内。 展开更多
关键词 风力除尘 卷接机组 对角矩阵解耦 PID控制器 粒子群算法
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四旋翼飞行器自主循迹取物运输系统的研究 预览
11
作者 夏宏鉴 刘宏楠 +1 位作者 刘涛 滕飞 《吉林大学学报:信息科学版》 CAS 2019年第1期100-106,共7页
为实现无人机在运输方面的自动化和信息化,设计并实现一种能自主循迹、取物并运输至目标点的四旋翼飞行器。通过对四旋翼飞行器飞行控制原理的分析,使用超声波传感器获取飞行器实时高度,利用计算机图像处理技术实时判断飞行器位置,并用P... 为实现无人机在运输方面的自动化和信息化,设计并实现一种能自主循迹、取物并运输至目标点的四旋翼飞行器。通过对四旋翼飞行器飞行控制原理的分析,使用超声波传感器获取飞行器实时高度,利用计算机图像处理技术实时判断飞行器位置,并用PID(Proportion-Integral-Derivative)控制器控制飞行器的飞行高度和自身姿态,实现了四旋翼飞行器的自主循迹飞行和物体识别,以及驱动机械手完成对目标物体的抓取与投放。测试结果表明,飞行器可在1 m高度上以20 cm/s的速度沿预设轨迹自主循迹飞行,能在50 s内识别与抓取底面半径为4 cm、高度为8 cm的圆柱形物体,并投放在以目标点为圆心半径为25 cm的范围内,达到了预期效果。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 自主循迹 物体抓取 计算机视觉 PID控制器
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基于极点配置的PMSM位置伺服系统高阶对象的控制器设计 预览
12
作者 费清琪 朱其新 +1 位作者 刘红俐 朱永红 《苏州科技大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第3期59-67,共9页
伺服系统的性能与其控制器的设计有着密切的关联。针对永磁同步电机伺服系统,利用d-q坐标系下的数学模型,建立了永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的高阶传递函数模型。针对高阶系统传递函数特征根会出现不同解的情况,给出了基于极点配置... 伺服系统的性能与其控制器的设计有着密切的关联。针对永磁同步电机伺服系统,利用d-q坐标系下的数学模型,建立了永磁同步电机(PMSM)位置伺服系统的高阶传递函数模型。针对高阶系统传递函数特征根会出现不同解的情况,给出了基于极点配置的PID控制器参数确定方法。仿真实验对比讨论了不同参数选取对系统性能的影响,并给出了大致参数选取范围,在实际工程中具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 PMSM PID控制器 极点配置 系统性能
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气动人工肌肉关节的迭代反馈整定控制及优化
13
作者 陶洪峰 刘巍 杨慧中 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期573-579,共7页
气动人工肌肉关节(PMA)具有低成本、柔顺性和与生物肌肉类似的力学特性等优点,在医疗设备、仿生机器人等领域得到广泛应用.本文针对气动人工肌肉充气变形过程中存在的强非线性、时变性和控制参数难以确定的问题,提出了一种基于迭代反馈... 气动人工肌肉关节(PMA)具有低成本、柔顺性和与生物肌肉类似的力学特性等优点,在医疗设备、仿生机器人等领域得到广泛应用.本文针对气动人工肌肉充气变形过程中存在的强非线性、时变性和控制参数难以确定的问题,提出了一种基于迭代反馈整定(IFT)算法的数据驱动优化控制策略,直接基于系统的输入输出数据,定义跟踪性能准则函数并采用Gauss-Newton估计算法实现对PID控制器参数的迭代整定,并通过引入辅助因子获取性能准则函数加权因子的最优值进一步加快了IFT算法的收敛速度.仿真结果表明,该方法相对于Ziegler-Nichols等传统PID参数整定方法可以有效提高控制系统的跟踪性能和鲁棒性. 展开更多
关键词 气动人工肌肉关节 迭代反馈整定 性能准则函数 PID控制器 Gauss-Newton算法
球杆系统的PID控制方法研究 预览
14
作者 姜海燕 《河南科学》 2019年第3期343-348,共6页
在控制理论的研究中,球杆系统是典型的研究对象之一.首先对球杆系统进行分析,对它建立数学模型;接着通过系统的传递函数设计其PID控制器;然后通过在Matlab软件中的Simulink模块建立球杆系统的PID控制器;最后通过调节PID的控制参数选择... 在控制理论的研究中,球杆系统是典型的研究对象之一.首先对球杆系统进行分析,对它建立数学模型;接着通过系统的传递函数设计其PID控制器;然后通过在Matlab软件中的Simulink模块建立球杆系统的PID控制器;最后通过调节PID的控制参数选择最优的PID控制器,并通过其对应的响应曲线验证所提算法和模型的准确性. 展开更多
关键词 球杆系统 PID控制器 MATLAB 数学模型
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改进PID控制优化算法的航行轨迹研究 预览
15
作者 高强 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第14期40-42,共3页
航行轨迹是一个时变性非常强的问题,当前航行轨迹控制优化算法存在控制误差大,无法对航行轨迹进行实时跟踪和控制,为了提高航行轨迹控制精度,改善航行轨迹跟踪和控制的实时性,设计了一种基于改进PID算法的航行轨迹控制优化方法。首先对... 航行轨迹是一个时变性非常强的问题,当前航行轨迹控制优化算法存在控制误差大,无法对航行轨迹进行实时跟踪和控制,为了提高航行轨迹控制精度,改善航行轨迹跟踪和控制的实时性,设计了一种基于改进PID算法的航行轨迹控制优化方法。首先对航行轨迹控制原理进行分析,采用PID控制器对航行轨迹进行优化和控制,然后针对PID控制器的参数优化问题,引入蚁群算法进行参数在线调整,满足航行轨迹时变性特点,最后在Simulink环境下对航行轨迹控制进行仿真模拟实验。结果表明,本文方法的航行轨迹控制精度完全满足船舶实际工作要求,大幅度改善了航行轨迹的实时控制效果,是一种精度高、速度快的航行轨迹控制优化方法。 展开更多
关键词 航行轨迹 实时控制 PID控制器 时变性特点 参数在线调整
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基于PID算法的开源小四轴飞行器控制系统设计 预览
16
作者 孙佳铭 李丽霞 《沈阳工程学院学报:自然科学版》 2019年第1期63-67,共5页
在实际飞行中,飞行器经常受到外部气流的影响,这会使飞机的位置偏离预期目标。为了实现四旋翼飞行器的稳定飞行,首先从牛顿-欧拉方程寻找规律,建立四旋翼飞行器动力学数学模型,然后结合线性变参数的方法将非线性的模型进行线性化处理,设... 在实际飞行中,飞行器经常受到外部气流的影响,这会使飞机的位置偏离预期目标。为了实现四旋翼飞行器的稳定飞行,首先从牛顿-欧拉方程寻找规律,建立四旋翼飞行器动力学数学模型,然后结合线性变参数的方法将非线性的模型进行线性化处理,设计PID控制器并计算出对应通道上的传递函数。在Matlab/Simulink平台中建立对应的模型并仿真,对仿真结果进行分析,得出的结论验证了PID算法的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 线性变参数 非线性模型 PID控制器
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智能优化的光电跟踪伺服系统设计
17
作者 雷声勇 《激光杂志》 北大核心 2019年第2期157-160,共4页
光电系统跟踪精度主要受伺服系统的影响,而光电跟踪伺服系统受到外界多种因素的干扰,具有非线性变化特点,使得当前控制算法无法适合光电跟踪伺服系统的变化,抗干扰能力差,光电跟踪系统的控制误差大。为了提高光电跟踪系统的控制精度,设... 光电系统跟踪精度主要受伺服系统的影响,而光电跟踪伺服系统受到外界多种因素的干扰,具有非线性变化特点,使得当前控制算法无法适合光电跟踪伺服系统的变化,抗干扰能力差,光电跟踪系统的控制误差大。为了提高光电跟踪系统的控制精度,设计了基于智能优化算法的光电跟踪系统。该系统首先采用常规PID控制算法对光电跟踪系统进行闭环控制,然后采用智能优化算法对PID控制器的3个参数进行自适应调整,保持光电跟踪系统达到最优状态,最后仿真测试结果,本文设计的光电跟踪伺服系统可以提高跟踪精度,抗干扰能力和适应能力均得到了增强,具有较高的实际应用价值。 展开更多
关键词 光电跟踪 伺服系统 智能优化算法 PID控制器
模糊PID控制器的设计 预览
18
作者 李珍珍 朱浩铭 《通信电源技术》 2019年第11期48-50,共3页
设计复合型的模糊PID控制器,多端变量输入。通过模糊PID控制系统进行综合运算,得出较为稳定的结果。本模糊PID控制器系统通过实验仿真响应曲线的超调量与稳态误差来论证本设计拥有实际使用的可行性,能带来良好的控制效果与抗干扰性,还... 设计复合型的模糊PID控制器,多端变量输入。通过模糊PID控制系统进行综合运算,得出较为稳定的结果。本模糊PID控制器系统通过实验仿真响应曲线的超调量与稳态误差来论证本设计拥有实际使用的可行性,能带来良好的控制效果与抗干扰性,还可以使系统带有一定的自适应控制下的参数整定等。 展开更多
关键词 PID控制器 模糊控制 仿真
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四旋翼无人机斜面降落系统设计 预览
19
作者 韩秀枫 吴剑 穆忠伟 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第11期65-69,共5页
对于复杂环境下四旋翼无人机(UAV)在斜面上完成精准降落,提出了一种新颖的系统框架。通过带有板载大疆Manifold,视觉传感器guidance的四旋翼无人机实现斜面平稳降落。采用比例-积分-微分(PID)控制方法对无人机的自主降落控制算法进行了... 对于复杂环境下四旋翼无人机(UAV)在斜面上完成精准降落,提出了一种新颖的系统框架。通过带有板载大疆Manifold,视觉传感器guidance的四旋翼无人机实现斜面平稳降落。采用比例-积分-微分(PID)控制方法对无人机的自主降落控制算法进行了优化,Manifold对获取的导航数据进行实时计算,四旋翼无人机可以精准到达降落点上空。提出通过代价函数筛选四旋翼无人机平台大疆(DJI) M100采集的数据,并采用反向补偿算法完成了在斜面上的精准降落。实验结果表明,所提算法能够有效保持四旋翼飞机在飞行时的位姿稳定,并能在斜面上精准降落。 展开更多
关键词 四旋翼 PID控制器 斜面降落 反向补偿算法
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采用RBF神经网络PID控制的液压挖掘机运动误差研究 预览
20
作者 崔慧娟 《微型电脑应用》 2019年第8期9-11,共3页
针对液压挖掘机手臂运动轨迹误差较大问题,采用RBF神经网络PID控制液压活塞运动,并对控制效果进行对比和分析。建立液压挖掘机手臂简图模型,给出液压伺服阀驱动活塞流量方程式。分析PID控制原理,给出PID控制方程式和控制流程。在传统PI... 针对液压挖掘机手臂运动轨迹误差较大问题,采用RBF神经网络PID控制液压活塞运动,并对控制效果进行对比和分析。建立液压挖掘机手臂简图模型,给出液压伺服阀驱动活塞流量方程式。分析PID控制原理,给出PID控制方程式和控制流程。在传统PID控制基础上添加RBF神经网络结构,设计了RBF神经网络PID控制器,对液压挖掘机运动角位移误差进行仿真验证。结果显示:液压挖掘机采用PID控制器,角位移产生的最大误差为0.95×10^-3 rad,跟踪误差较大;液压挖掘机采用RBF神经网络PID控制器,角位移产生的最大误差为0.19×10^-3 rad,跟踪误差较小。采用RBF神经网络PID控制器,液压挖掘机活塞定位精度较高,能够完成挖掘机手臂执行高精度任务。 展开更多
关键词 挖掘机 液压 RBF神经网络 PID控制器 误差 仿真
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