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关于灰色PID控制在智能车差速转向系统中的应用研究(2015年)

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简介:
本研究探讨了灰色PID控制技术在智能车差速转向系统中的应用效果,通过实验验证其优越性,为提高车辆操控性和稳定性提供了新思路。 针对采用无刷直流电机的智能车差速转向问题,提出了一种基于灰色PID控制器的智能车差速转向控制系统。建立了差速转弯模型和动力学分析,在灰色系统理论基础上,将无刷直流电机的数学模型分为不确定部分和确定部分两部分,并对不确定的部分构建了灰色控制模型,使用了灰色预估补偿技术以获得较大程度上的白化后的控制系统灰量;通过仿真对比研究发现,采用基于灰色PID算法的无刷直流电机调速系统在面对电机参数变化及负载波动时表现出更高的鲁棒性。

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  • PID2015
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    本研究探讨了灰色PID控制技术在智能车差速转向系统中的应用效果,通过实验验证其优越性,为提高车辆操控性和稳定性提供了新思路。 针对采用无刷直流电机的智能车差速转向问题,提出了一种基于灰色PID控制器的智能车差速转向控制系统。建立了差速转弯模型和动力学分析,在灰色系统理论基础上,将无刷直流电机的数学模型分为不确定部分和确定部分两部分,并对不确定的部分构建了灰色控制模型,使用了灰色预估补偿技术以获得较大程度上的白化后的控制系统灰量;通过仿真对比研究发现,采用基于灰色PID算法的无刷直流电机调速系统在面对电机参数变化及负载波动时表现出更高的鲁棒性。
  • 模糊PID
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    本研究探讨了模糊PID控制算法在智能小车路径跟踪和速度调节中的应用效果,旨在提高小车的自主导航能力和稳定性。 在智能小车的自动寻迹过程中,方向控制与速度控制都面临高度非线性的挑战。通过采用模糊 PID 控制算法,实现了对这两方面的优化控制:具体来说是利用模糊 PD 算法来调节小车的方向,并使用模糊 PID 算法进行速度调控。这一方案在智能车控制系统中应用后,弥补了传统 PID 控制的局限性,借助于模糊规则来进行推理和决策,在运行过程中实现了对 PID 参数的实时优化调整。
  • PID算法
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    本研究专注于探索温控系统内智能PID控制算法的应用与优化,致力于提升系统的稳定性和响应速度,为工业自动化领域提供更高效的温度调节解决方案。 首先利用开环控制的递推最小二乘法或基于闭环响应性能指标的方法来估计电加热炉温控系统的一阶惯性滞后模型参数。然后根据这些粗略模型和基于时间域的PID参数整定规则确定控制器设计初始值。 接下来,运用仿人智能控制、单神经元控制等先进理论在线实时调整PID策略以适应过程需求,并克服由于时变特性带来的影响,确保在不同温度区域有相同的控制效果。具体而言,仿人智能PID控制模仿人的经验根据输出模式进行参数调节;而神经元PID则通过动态学习和修正连接权重来优化其性能。 此外,该算法还采用了预测PID策略以弥补传统PID仅依赖当前误差信息的不足之处。通过在控制器中增加一个预估项,可以有效消除纯时延对系统的影响。
  • 模糊PIDCVT
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    本研究探讨了模糊PID控制技术在无级变速(CVT)系统中的应用,旨在提高系统的响应速度和稳定性,优化车辆动力性能。 无级变速器(CVT)是一种可以连续调节传动比的新型装置,能够较好地满足车辆的动力性、经济性、平顺性和驾驶舒适性的要求。控制性能是影响CVT产品特性的重要因素之一。本课题结合企业的研发需求,以某型号CVT为研究对象,对其传动特性、控制策略和方法进行了深入的研究。 首先,分析了CVT速比的变化规律,并对加速、稳定行驶及减速等典型工况进行了详细探讨。在不同运行条件下确定了相应的速比控制策略和目标速比函数,并采用模糊PID控制技术对CVT的速比进行优化研究。 其次,以汽车的动力性和燃油经济性为评价标准,在AVL CRUISE软件平台上建立了车辆仿真模型并完成了相关的仿真计算工作。通过实测数据验证了该模型的有效性与准确性。 最后,利用MATLAB/SIMULINK构建了CVT模糊PID速比控制的数学模型,并对EUDC、ECE15和NEDC三种标准工况下的车辆进行分析,证明了所提出的控制方法及策略具有合理性和可行性。
  • PID
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    简介:本项目致力于开发一种基于PID算法的智能车辆速度调节系统,通过精确控制来优化汽车的速度稳定性与响应性,提高驾驶安全性和舒适度。 嵌入式智能小车利用PID调节速度,实时追踪前车以实现控制目标。
  • 模糊PID主动悬架 (2009)
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    本文探讨了将模糊PID控制技术应用于汽车主动悬架系统中,以提高车辆行驶时的舒适性和稳定性。通过理论分析与仿真试验,验证了该方法的有效性及优越性能。研究成果为汽车悬架系统的优化设计提供了新思路和技术支持。 本段落构建了一个包含12个车体四自由度的汽车模型,并在此基础上设计了一种参数自调整模糊PID控制器。该控制器以车身加速度和悬架动挠度作为输入量,用于优化主动悬架系统的性能。通过对比仿真分析,在随机输入激励下,所提出的模糊PID控制方法相较于被动悬架系统及传统的PID控制主动悬架系统,表现出更佳的减振效果,并显著提升了汽车行驶过程中的平顺性和操纵稳定性。
  • LQR辆路径跟踪
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    本研究探讨了线性二次型调节器(LQR)技术在智能车辆路径跟踪控制系统中的应用效果与优化策略,以实现更加精确和平稳的自动驾驶。 路径跟踪问题是智能车辆研究中的关键技术之一,其核心在于开发一种有效的控制算法来使车辆能够精确地遵循预先规划的路线。本段落主要探讨了线性二次型最优控制(LQR)在智能车路径跟踪应用方面的具体实现,包括建立智能车辆模型、算法的实际运用以及选择不同工况下的路径处理过程,并且分析了 LQR 控制方法在此领域内的优势与局限性。
  • 自适PID模糊吊装
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    本文探讨了自适应PID模糊控制技术在吊装系统中的应用,通过理论分析和实验验证,展示了该方法的有效性和优越性。 吊装系统是工业领域用于提升、搬运及安装重型设备的关键装置,在建筑、港口与矿山等行业应用广泛。随着技术的发展,对吊装系统的性能要求不断提高,尤其是在效率、稳定性和安全性方面。 本段落探讨了基于自适应PID模糊控制算法的多机协调吊装系统的研发工作,旨在实现多个吊装机械之间的协同作业,并提高整个系统智能化水平。 在这些系统中,“多机协作”指的是数台设备通过缆绳共同悬挂一个或多个重物。为了确保货物的安全运输,每台设备需根据控制系统发出指令实时调整拉力大小和方向以维持平衡状态。设计并实现这样的控制体系是完成稳定作业与姿态调节的关键。 本段落提出了一种基于AduC812单片机的无线通信控制系统,能够在复杂工作环境下有效管理吊装机械群组。该微控制器集成了高性能的数据采集系统及12位模数转换器(ADC),能够满足多机协作中对模拟信号精确度的要求。此外,通过无线方式与上位机进行信息交换可以简化现场布线并提高灵活性。 为了增强系统的稳定性和可靠性,在电路设计时考虑了集成程度的问题。例如:MAX708复位芯片确保系统启动时的稳定性;电源管理采用7805稳压器提供稳定的电力供应;L298N电机驱动芯片由ST公司生产,能高效地控制大功率电动机,并且ADI公司的OP462缓冲芯片为信号传输提供了额外支持。REF195基准电压源则用于AD转换。 控制系统硬件设计包括主控单元、驱动装置及其他辅助设备。其中,核心的主控单元负责处理各种输入信息并执行算法指令;CPLD(复杂可编程逻辑器件)增强了系统的接口数量,提高了扩展性和灵活性;而电机驱动器的设计需要支持精准的速度控制和转向功能。 在吊装作业中,控制系统需完成的任务包括:电动机方向与转速检测、被提升物体姿态监测、缆绳拉力测量以及同上位计算机的通信。其中,编码盘数字信号用于定向及速度调节;模拟传感器(如应变计)则提供负载信息输入。 自适应PID模糊控制算法是本段落的核心研究点之一,它能够依据吊装设备的实际运行状况动态调整参数以达到最佳效果。相比传统PID方法,该技术更能应对系统中存在不确定性和非线性因素的挑战,从而提高稳定性和精度水平。 实际应用时需注意传感器的选择与使用情况(如文中提及的LYB-5-A型应变力计),这类设备虽然具有高精确度和一致性但过载能力有限。因此,在操作过程中必须避免过度施压或冲击以防止损坏导致系统故障。 综上所述,基于自适应PID模糊控制技术及无线通讯方案设计出的多机协作吊装控制系统不仅提高了作业效率与安全性还简化了操作流程。该成果在实际应用中具有显著的研究价值和市场潜力。
  • 模糊仿真
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    本研究探讨了利用模糊控制系统优化智能车辆转向性能的方法,并通过计算机仿真验证其有效性。 目前,在智能车大赛中大多数参赛队伍采用的是传统的PID控制算法。尽管PID控制算法历史悠久且技术成熟,并因其简单、可靠性和稳定性而成为工程中最广泛使用的控制器之一,但对于非线性、时变及模型不确定的复杂系统而言,其性能仍有改进空间,这一点在比赛中已有所体现。 因此,我们转向了更现代的模糊控制算法进行探索。该方法的特点在于响应速度快且能够有效应对不确定性因素,在处理复杂的和难以建模的系统方面表现出色。然而,由于缺乏积分环节,一般的模糊控制系统很难完全消除稳态误差,并且当变量分级不够精细时,在平衡点附近会存在轻微振荡现象。 鉴于此情况,我们计划将研究重点放在PID控制算法与模糊控制算法相结合的应用上,以期达到更好的控制效果。
  • RBF神经网络PID锅炉温度*(2011)
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    本研究探讨了径向基函数(RBF)神经网络与传统PID控制策略结合的方法,旨在优化锅炉温度控制系统。通过模拟实验验证了该方法的有效性及优越性。研究成果发表于2011年。 为了提高电厂锅炉温度控制系统在可靠性和安全性方面的表现,并实现精确控制的目标,本段落提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的PID控制器方案,并构建了一个三层神经网络模型。该方法通过利用RBF神经网络在线获取梯度信息,进而依据这些信息对PID控制器的三个参数进行实时调整,从而提升了系统的整体性能。 实验结果显示,在采用基于RBF神经网络的PID控制策略后,相比于传统的PID控制系统,新的系统在鲁棒性方面有了显著增强,并且提高了其响应速度和精确度。因此可以得出结论:这种改进后的控制方案能够有效提升电厂锅炉温度调节的效果。