一、模糊自适应PID控制及控件实现(论文文献综述)
陈思林[1](2021)在《数字化榨油生产线设计》文中进行了进一步梳理
王文娟[2](2020)在《基于井底钻压自动送钻控制系统设计及仿真》文中研究指明随着自动送钻技术在石油领域的广泛应用,钻柱的摩阻扭矩使得地面钻压与井底钻压差别较大,无法获得准确的井底钻压,不合适的井底钻压会影响钻头的性能和寿命,导致钻井效率较低。因此,在预知井底钻压的基础上运用模型算法得到相应地面目标钻压,以实现对井底钻压的准确控制,故自动送钻数学模型的建立尤为重要。针对具体的井身结构,基于钻柱力学理论从钻头处根据公式迭代求解大钩载荷,结合液压盘式刹车以及杨格修正模式,组成三环控制策略,建立一套完整的液压盘式刹车自动送钻控制系统。并针对常规PID控制器在自动送钻系统具有非线性特点,模糊PID控制器自适应能力有限的缺点,提出一种模糊免疫PID控制器应用于自动送钻控制系统。控制器的比例系数由模糊免疫控制器在线修正,积分和微分系数由自适应模糊控制器实时调整。模糊免疫PID控制器的免疫参数运用经验试凑法,导致免疫参数选取未必为最优值而造成系统超调量大,响应速度慢,运用了全局寻优特性的遗传算法对免疫参数进行优化。采用常规PID控制器、模糊PID控制器、模糊免疫PID控制器及基于遗传算法模糊免疫PID控制器分别对自动送钻控制系统模型进行仿真,来验证控制器在钻头钻压20t的动态性能和稳态性能。结果表明:在阶跃响应信号为20时,基于遗传算法的模糊免疫PID控制器相比于常规PID控制器,模糊PID控制器及模糊免疫PID控制器可将钻压差值响应时间分别提高约9.35倍,8.14倍及6.21倍,超调量分别降低约7.5%,5%及1%,充分证明了该控制器可以显着提高钻井自动送钻控制系统的动态性能和稳态性能。结合GUI模块搭建自动送钻系统,实现用户实时输入仿真参数,直观展现仿真过程。
李子涵[3](2020)在《TTS20三容水箱液位先进控制系统的设计与开发》文中研究表明近年来,伴随着工业化的不断发展,对工业生产过程的种种要求也越来越高。各高校出于顺应工业时代的发展以及培养学生的实际工程能力的目的引进了诸多种类的过程控制实验装置。其中,三容水箱系统作为许多工业控制对象的典型模型,可模拟工业生产过程中对液位、温度和流量等参数的控制。对其展开深入研究,在工程控制领域具有重要的实际意义。本文以实验室中的TTS20三容水箱实验装置为被控对象,在充分了解其控制过程的基础上,利用Visual Studio 2010开发环境和C++开发语言,设计一款包含多种控制算法的液位控制系统。因为控制系统硬件部分已经给定,所以在本文中,控制系统的设计主要是指控制系统软件部分的设计。根据设计内容,设计好的控制系统除了可以实现对三容水箱的控制,还可以进行二次开发,为复杂算法的研究提供实验平台。首先,说明了TTS20三容水箱液位先进控制系统的组成部分,并详细介绍了TTS20三容水箱实验装置。基于控制系统的设计要求,阐述了系统的设计内容,并给出了系统的总体设计方案。其次,介绍了TTS20三容水箱模型的建立方法,并详细讲解了拟采用的三种控制算法。控制算法分别是常规PID控制、解耦控制以及预测函数控制。并利用Matlab进行了算法仿真。通过仿真结果证实了算法的可行性。再次,根据系统总体设计方案,完成了TTS20三容水箱与上位机之间的硬件连接。并在Visual Studio 2010开发环境中完成了水箱液位控制系统的设计工作,主要包括:项目创建、通讯配置、人机操作界面的建立、数据库的组态、具体程序的编写。最后,通过实际控制结果分析控制系统的实用性及应用前景。结果表明,控制系统能够实现对TTS20三容水箱液位的实时监控和控制,所采用的控制算法具有良好的控制效果。因此,本次设计的控制系统能够满足预设的控制需求,具有良好的应用价值和应用前景。
刘金辉[4](2020)在《液位控制系统模型参数辨识与算法研究》文中进行了进一步梳理液位是工业控制过程中常见的控制对象,许多工业控制过程都可以抽象成液位控制系统模型。液位控制系统可以对液位、流量和压力等参数进行测量和控制,能够很好地对工业生产过程进行模拟。为了提高液位控制系统对实验数据的处理能力,加强控制系统与先进控制算法的结合,本课题依托实验室自主研发的水箱液位实验装置,对液位控制系统可视化监控、液位控制系统模型参数辨识和液位控制算法进行研究,主要工作内容和研究成果如下:(1)根据实际需求,结合通用性仿真软件MATLAB的GUIDE工具箱,设计了一套与液位控制实验装置配套的可视化操作平台。该软件平台可以对被控对象进行实时监测与控制,动态获取控制对象的性能参数。借助MATLAB强大的数据计算和图像处理能力,按照不同的指标要求对原始实验数据进行处理,最后以曲线的形式进行实时显示,并对水箱的液位变化进行动态模拟。通过MATLAB与Access数据库联合使用,实现对实验数据的存储与管理。(2)采用阶跃响应法和最小二乘法对液位控制系统模型中的增益系数K、延时系数τ和时间响应系数T进行辨识,并根据模型评价指标对得到的辨识模型进行验证。结果表明,通过最小二乘法辨识得到的模型结构对实测数据的拟合程度较好,为液位控制对象的性能分析提供较为准确的数学模型,方便对液位控制算法的应用效果进行研究和分析。(3)为了改善模糊PID控制器在液位控制系统中的控制品质,分析研究了原始PID控制参数对模糊PID控制器控制效果的影响,利用遗传算法的全局寻优能力对原始PID控制参数进行优化,完成了遗传模糊PID控制器的设计。为了解决普通遗传算法的“早熟”问题,对遗传算法提出改进策略,并通过仿真实验对改进前后遗传算法优化的模糊PID控制器控制效果进行验证。实验结果表明,改进遗传算法较普通遗传算法具有更快的收敛速度,决策出的原始PID控制参数有效改善了被控对象的动态性能。本课题利用MATLAB GUIDE工具箱开发的液位控制系统软件界面,实现了通用仿真平台与专用控制系统的结合;对二阶液位控制系统模型参数进行辨识,为液位控制算法的仿真研究提供了数学模型。
闵帅博[5](2020)在《拍频Fabry-Perot激光干涉测量系统控制方法及软件设计研究》文中指出激光干涉测量技术以其测量准确度高、分辨力良好和测量范围大等特点,广泛应用于芯片加工,高精密设备制造等领域的精度检测工作中。不断提高的加工制造精度对生产工艺水平提出越来越高的要求,这使得相关的高精密测量技术精度也必须得到相应的提升。拍频Fabry-Perot(法布里-珀罗,下文简称F-P)激光干涉测量技术能把位移,应变等常规几何量的测量溯源到时间频率上。其测量准确度理论上可以达到皮米量级,其测量准确度能够满足现代生产工艺测量技术的计量体系精度要求,因此开展高精度的拍频F-P激光干涉测量技术研究具有重要的研究意义。论文介绍了拍频F-P干涉测量技术和常用控制方法的国内外研究现状,描述了拍频F-P激光干涉测量原理,分析了测量系统相关的仪器设备的工作特性,引出了整个测量过程中微动控制和透射光强峰值锁定控制设计优化的必要性。首先提出了采用一种基于积分分离的数字增量型梯形PID控制方法来对微动系统的控制性能进行有效的优化,从而提高其定位准确度;其次采用神经网络优化后的模糊PID控制方法对透射光强峰值锁定的控制性能进行改善,从而提高测量系统光强锁峰准确度。为了有效地消除实际数据采集过程中存在的多种小幅度高频噪声,提出了结合递推式滤波、中位值滤波和算术平均滤波三者优势的递推式防脉冲平均滤波法,提高了采集到的拍频信号、透射光强信号的信号质量。针对测控软件多种功能并行执行时存在执行效率低下,实时性差的问题,提出了基于轻量级并行编程的软件设计方法,将原有的测控功能模块进行并行化任务处理,从而提高了测控软件的实际运行性能。最后搭建了测量系统的实验装置,主要通过微动系统控制性能测试、透射光强锁峰控制性能测试、非线性误差测量三个实验对控制性能改良和测控软件优化后的拍频F-P激光干涉测量系统的工作性能进行验证。微动系统控制性能实验结果表明基于积分分离的数字增量型梯形PID控制方法加载到微动系统后,使得微动系统在0.8μm移动范围内的定位标准偏差从原来的7.63nm提升至0.86nm,在15μm移动范围内的定位标准偏差从原来的10.02nm提升至1.31nm,验证了该微动控制方法的有效性。透射光强锁峰控制性能测试实验结果表明神经网络优化后的模糊PID控制方法加载到测量系统后,透射光强能够不断地锁定到110mV的透射光强峰值附近,其标准偏差约为2.49mV。比未优化前的参考透射光强峰值强度更高,也更加精确。非线性误差测量实验表明使用拍频F-P激光干涉测量系统测出的非线性误差最大值为1.79nm,最小值为-1.32nm,并具有比较明显的周期性,与其标准测试报告中给定的非线性误差基本相符。这些性能测试实验结果表明经过优化后的拍频F-P激光干涉测量系统在微纳米测量范围内具有亚纳米量级的非线性误差测量不确定度,验证了本文所采用的相关控制算法和软件优化方法的可行性和有效性。
钱王晟[6](2019)在《建筑构件耐火试验智能控制系统设计与研究》文中研究指明建筑火灾的发生给民众人身安全和社会经济发展带来了极大的危害,为保证建筑构件防火性能和结构设计的可靠性,在投入市场使用之前,必须对其进行耐火试验,因此建立一套建筑构件耐火试验系统对建筑构件在火灾环境下的耐火性能进行模拟试验具有重要的实际意义。为了提高耐火试验系统的温度控制精度、抗干扰能力以及系统安全性,本文以建筑构件耐火试验系统为研究对象,充分分析系统特性和控制需求,以试验温度控制为研究重点,结合现代计算机控制技术和先进的智能控制算法,对建筑构件耐火试验智能控制系统的设计进行深入的研究,具体研究内容如下:(1)研究了以立式炉、燃烧装置、检测设备、天然气供气系统为主体的建筑构件耐火试验系统,对试验系统的工艺结构,包括炉体结构、燃烧方式以及炉温特性进行分析,从计算机控制思想和集成化控制等方面,提出基于管理级、控制级和设备级的三级耐火试验智能控制系统基本框架;(2)研究了以西门子S7-300系列PLC和工业计算机为核心的耐火试验控制系统硬件结构,完成控制系统软件设计,并给出温度控制、压力控制以及辅助控制系统的设计流程;(3)以耐火试验温度控制为研究重点,针对升温过程存在不确定性、时变性等特性,提出基于改进粒子群算法(PSO)优化模糊PID的温度控制方法,其中针对标准PSO算法易陷入局部最优的问题,研究了基于余弦函数的自适应惯性权重和基于线性递减个体学习因子、线性递增社会学习因子的改进方法。通过对标准测试函数的求解,验证了PSO算法改进的可行性。在此基础上利用改进PSO算法对模糊PID量化因子和比例系数进行离线优化,并给出与常规PID、模糊PID以及标准PSO算法优化模糊PID控制在耐火试验温度系统模型中的控制性能仿真对比曲线,实验结果表明改进PSO算法优化模糊PID控制具有更好的控制效果和动态响应性能;(4)采用WinCC设计了建筑构件耐火试验监控系统,用于控制系统的在线监测,并利用OPC通信技术,实现MATLAB和WinCC间的数据通信,完成控制算法在实际系统中的应用。通过现场实际试验,表明了本文设计的耐火试验智能控制系统具有一定的实用价值和经济效益。
杨旭[7](2019)在《微创手术机器人前端主从控制系统的设计》文中提出近年来,微创手术带来的便利有越来越多的病人能体会到,但是微创手术会给医生带来了很大的负担,长时间的微创手术,疲劳会使手术的成功率大大降低,为了方便医生进行微创手术,将机器人与微创手术结合起来,能有效的节省手术的时间,提高效率。将先进的机器人技术运用到传统的微创手术,不仅能发挥机器人技术对手术带来的便利,而且能克服传统微创手术的缺点,提高手术的成功率以及效率,该项技术也凭借其独特的优势引起了各个国家的关注,研究工作也普遍开展,微创手术机器人使手术的难度大大降低,操作简单且容易上手,普遍得到医生的认可,很容易在各个医院推广使用,有着良好的前景。因此,在企业项目支持下,对手术机器人的研制展开了研究。本文着重对机器人主手臂对从手臂的控制方式做了一些研究工作。微创手术机器人需实现主手操作台对从手机械臂以及末端执行器的控制,本文首先做了一些前期准备,首先采用编码器来获得主手运动的位置信息,以及从手运动的位置。本文用到的编码器为绝对值编码器和增量式编码器,文中分别对该两种编码器进行信号采集并根据采集到的信号进行角度计算。其次主手机械臂是靠医生来操作,而从手机械臂与末端执行器的运动需要电机驱动,本文设计了电机驱动电路来控制其正转、反转以及转动速度。电机转速控制依靠PWM脉冲的占空比,本文对PWM产生方式进行了研究对比,并选择出最适合手术机器人项目的最佳产生方式。对于控制策略,本文做了三个方面的研究,首先对从手基座步进电机的控制,从手基座需要带动整个从手机械臂上下运动,该关节属于被动关节,可以在手术前进行调节,使从手机械臂处于有利于手术的位置,为了提高电机的运动质量并减少噪声,控制采用细分PWM方法;其次是主手对从手机械臂末端执行器进行控制。医生可以通过操作主手机械臂末端,来复现医生手部动作,编码器可以读出医生动作的角度信息,该信息作为给定信号发送给末端执行器,末端执行器相应电机运动相同的角度,电机通过钢丝传动结构带动末端手术器械的动作,对病人病变位置进行手术,传统PID控制,有超调、达到稳定状态时间长的缺陷,而将模糊策略与PID相结合,能有效的克服这些缺陷,改善控制质量。最后是医生操作主手机械臂,复现医生手臂动作,从手机械臂跟随主手的运动轨迹,该部分将从手机械臂的被动关节省去,将其简化为二自由度机械臂,通过matlab建立运动学模型,采用传统滑模控制发现机械臂跟随过程中会发生抖振,将现代智能算法RBF径向基网络与滑模相结合,仿真发现从手机械臂不仅跟随精度更高,并且能有效的克服抖振。
葛海琦[8](2018)在《OCT内窥探头中闭环马达转速控制系统的研究》文中研究指明光学相干断层扫描技术(Optical coherence tomography,OCT)是一种新型的高分辨率、非侵入式、高速成像的方法,在医学图像和临床诊断中发挥着日益重要的作用。其中,内窥式环形OCT扫描采用电机驱动内窥探头进行高速旋转,适用于人体管腔状器官组织的成像,如肠胃道、血管等,具有很高的临床价值。在圆周扫描的图像重建时,如何保证电机转速的精确性和稳定性成为了确保成像质量中的一个关键问题,具有重要的实际意义。无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)是一种应用广泛的新型直流电机,它改进了传统有刷直流电机的诸多缺陷。本文使用BLDCM驱动OCT内窥探头旋转,设计了一种电机转速的控制系统,以实现快速、准确、超调量小的转速调节。本文首先搭建了转速控制的软硬件系统。该系统以MSP430F5529单片机为中央处理器,实现了转速数值A/D转换、脉宽调制波形(Pulse-Width Modulation,PWM)输出进行转速控制、上位机串口通信等功能。上位机软件基于Windows系统使用Python开发,实现了一个用于转速设置、停止、反馈的图形界面。在控制方法上,本文对PID控制和模糊自适应PID控制两种方法进行了参数调节和仿真对比。本文首先对BLDCM的结构进行了分析建模,得到了电机的数学模型,确定了其传递函数。然后基于被控对象的传递函数对两种控制方法进行了仿真对比。对于普通PID控制,本文利用Matlab PID Tuner进行了参数整定,使用Matlab Simulink进行了仿真;对于模糊自适应PID控制,本文进行了模糊控制器的设计,包括模糊化接口设计、模糊规则表建立、模糊决策方法的选择,然后使用Matlab Simulink进行了仿真。仿真结果表明了Fuzzy-PID控制方法具有调节时间快、零超调的优点,符合本系统中BLDCM的控制要求。本文基于MSP430F5529单片机实现了Fuzzy-PID算法,算法采用C语言进行编程。实验结果表明本系统可以对无刷直流电机实现较为精确、快速的转速控制。
郑荣钦[9](2018)在《基于球杆系统的智能控制仿真实验平台设计》文中研究表明传统的实验教学模式受时间、空间的制约、设备资源有限等影响,实验教学效果不佳且不够便利。随着信息技术的发展,仿真实验技术在高校中被广泛应用。仿真实验具有成本低、维护简单、不受时间地点限制、可扩展、可重复极端条件下的实验等优势。本文针对传统实验教学模式中存在的不足和缺陷,提出并建立了基于球杆系统的智能控制仿真实验平台。本文利用拉格朗日方程的方法对球杆系统进行详细的数学建模分析,并分析了球杆系统的非线性因素及可控性。针对球杆系统控制的稳定性问题,设计了经典的PID控制方法,以及模糊控制和神经网络控制等智能控制方法。在球杆系统仿真实验平台中,构建了含有经典控制和智能控制等多种控制方法的球杆系统控制方法库。为了使仿真效果更加直观逼真,本文利用Open GL技术,设计开发了球杆系统的三维动画模型,并在所搭建的仿真实验平台中,利用该模型进行球杆系统仿真控制的实时演示,模拟真实球杆系统装置的实验效果。为了解决学生在实验过程中缺乏教师指导问题,本文基于K近邻算法,设计并实现了参数推荐指导功能,在控制器参数整定不佳的情况下,用于辅助学生进行参数调试。此外,在平台中加入了系统建模、智能控制方法等的理论学习及测试功能,便于学生在实验过程中进行理论知识查询,并且可以测试学生的智能控制理论知识的掌握程度。本文采用MATLAB和VC++混合编程实现了基于球杆系统的智能控制仿真实验平台的开发。所开发的仿真实验平台,可以克服传统实验教学模式中存在的资源有限、上课时间、空间受制约的问题,让学生随时随地进行智能控制课程配套的实验操作。
吕艺青[10](2016)在《冷却塔辅助地源热泵系统运行特性研究》文中提出冷却塔辅助地源热泵系统可以解决传统地源热泵系统存在的问题,但为了使其能得到更好地、更广泛地应用,还需要学者做更深入的研究。本文首先利用CFD数值模拟软件对地埋管换热器的换热性能进行了三维稳态模拟研究,分析比较了单口和多口U型地埋管在进水流速、入口温度、土壤温度、回填土导热率等影响因素下的变化规律。研究结果表明对于单口垂直U型地埋管,在夏季其释热性能与管内流速、流体入口温度成正比关系,但随着土壤温度的增加而降低;在冬季,单口垂直U形埋管的吸热性能与管内流速、土壤温度成正比,与入口温度成反比;对于多口单U型垂直埋管,其整体的变化趋势在不同影响因素下与单口埋管的变化趋势相同,但是由于埋管数量增加,埋管之间产生了影响,导致其换热性能与单口埋管的换热性能相比有所降低。如在夏季,土壤温度为17℃,导热系数为1.5 W/m·K,入口流速为0.5m/s,流体入口温度为36℃,单口埋管的换热量为4.55kW,而多口埋管的平均换热量为2.27kW,换热量降低了50%。其次,本文搭建了小型冷却塔辅助地源热泵系统实验台,利用西门子WinCC软件设计了监控系统,实现了泵阀启停控制、实验数据监测、故障报警等功能。并且利用该实验台分别对地埋管单独运行、冷却塔单独运行、以及二者联合运行三种不同运行模式在不同间歇时间、不同流量下进行了详细的实验研究。实验研究表明在冷却塔和地埋管耦合运行实验中,就机组的COP而言,冷却塔和地埋管以1:1流量比运行时其值最高,冷却塔与地埋管以2:1的运行时间比运行模式次之。但是就系统的COP值而言,后者比前者高。因此,冷却塔辅助地源热泵系统高效稳定的运行需要很好的结合这三种运行模式,单一的运行模式无法满足要求。最后,本文通过实验响应法求得各个运行模式系统的传递函数,利用Matlab/Simulink软件对不同模式在不同控制算法下进行了控制仿真,得出相较于传统的PID控制算法和模糊PID控制算法,Smith预估PID控制算法在系统中的三种运行模式控制中很好地实现了控制效果,其响应速度快、系统稳定,且超调量较小。
二、模糊自适应PID控制及控件实现(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、模糊自适应PID控制及控件实现(论文提纲范文)
(2)基于井底钻压自动送钻控制系统设计及仿真(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 题目来源和研究背景 |
1.1.1 题目来源 |
1.1.2 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外井底钻压研究现状 |
1.2.2 国内外自动送钻控制系统研究现状 |
1.2.3 目前自动送钻控制系统存在的问题 |
1.3 本文研究内容及章节安排 |
第二章 基于井底钻压的求解计算 |
2.1 井底钻压的求解 |
2.1.1 理论模型计算原理 |
2.1.2 计算井底钻压DWOB的流程 |
2.1.3 本模型和其它模型的比较 |
2.1.4 摩擦系数的计算 |
2.1.5 井底钻压的计算 |
2.2 基于井底钻压求解大钩载荷 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于井底钻压自动送钻系统的设计 |
3.1 自动送钻系统 |
3.2 基于井底钻压自动送钻系统方案设计 |
3.2.1 一种常规的自动送钻系统 |
3.2.2 基于井底钻压的自动送钻系统 |
3.3 自动送钻系统的实现目标 |
3.4 自动送钻系统的系统结构图 |
3.5 本章小结 |
第四章 自动送钻系统建模与仿真 |
4.1 自动送钻系统工作原理 |
4.3 液压压力环算法与程序设计 |
4.3.1 电液伺服阀的传递函数 |
4.3.2 液压缸-负载环节的传递函数 |
4.3.3 放大比例环节 |
4.4 速度调节器算法与程序设计提升系统 |
4.5 钻压调节器算法与程序设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于遗传算法的模糊免疫PID控制系统 |
5.1 PID控制器 |
5.2 模糊PID控制器 |
5.3 模糊免疫PID控制器 |
5.3.1 免疫反馈控制机理 |
5.3.2 免疫控制器的设计 |
5.3.3 控制器积分系数、微分系数的整定 |
5.4 基于遗传算法的免疫参数优化研究 |
5.4.1 遗传算法概述 |
5.4.2 遗传算法设计流程 |
5.5 仿真对比分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 基于井底钻压自动送钻控制系统设计及仿真 |
6.1 MATLAB GUI简介 |
6.2 基于GUI界面设计过程 |
6.2.1 GUI界面主要控件 |
6.2.2 主界面设计 |
6.2.3 次界面设计 |
6.3 GUI在线调参测试 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究工作总结 |
7.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(3)TTS20三容水箱液位先进控制系统的设计与开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景与意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 水箱液位控制系统研究现状 |
1.2.2 水箱液位控制算法研究现状 |
1.2.3 预测函数控制算法研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 TTS20三容水箱液位先进控制系统设计方案 |
2.1 TTS20三容水箱实验装置介绍 |
2.1.1 TTS20三容水箱介绍 |
2.1.2 TTS20三容水箱信号处理箱介绍 |
2.2 TTS20三容水箱液位先进控制系统总体设计 |
2.3 本章小结 |
3 控制算法介绍 |
3.1 TTS20三容水箱模型的建立 |
3.1.1 单输入单输出一阶控制系统模型的建立 |
3.1.2 双输入双输出三阶控制系统模型的建立 |
3.2 PID控制算法 |
3.2.1 算法介绍 |
3.2.2 算法仿真 |
3.3 解耦控制算法 |
3.3.1 算法介绍 |
3.3.2 双输入双输出三阶控制系统的解耦模型及算法仿真 |
3.4 预测函数控制算法 |
3.4.1 算法介绍 |
3.4.2 双输入双输出系统的多变量预测函数控制算法 |
3.4.3 算法仿真 |
3.5 本章小结 |
4 TTS20三容水箱液位先进控制系统设计流程 |
4.1 开发环境与开发语言概述 |
4.1.1 开发环境概述 |
4.1.2 开发语言概述 |
4.2 TTS20三容水箱液位先进控制系统设计 |
4.2.1 项目创建 |
4.2.2 通讯配置 |
4.2.3 数据库组态 |
4.2.4 监控界面(主界面)组态 |
4.2.5 子界面组态 |
4.3 Visual Studio2010 内系统编程 |
4.3.1 头文件编程 |
4.3.2 源文件编程 |
4.4 本章小结 |
5 系统在线调试 |
5.1 系统运行步骤 |
5.1.1 系统初始化 |
5.1.2 菜单栏介绍 |
5.1.3 液位传感器校正 |
5.1.4 控制算法选择及参数设置 |
5.1.5 液位期望值设定 |
5.1.6 系统运行过程 |
5.2 控制器参数整定 |
5.2.1 双输入双输出PID控制 |
5.2.2 双输入双输出解耦控制 |
5.2.3 双输入双输出PFC控制 |
5.3 结果与分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果及完成的科研项目 |
(4)液位控制系统模型参数辨识与算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 水箱液位控制系统的研究现状 |
1.3 液位控制算法的研究现状 |
1.4 系统辨识的发展与应用 |
1.5 课题主要研究工作 |
第2章 液位控制系统的GUI设计 |
2.1 图形化用户界面概述 |
2.1.1 GUI用户界面的构成 |
2.1.2 M文件的组成和数据传递 |
2.2 液位控制系统软件结构和设计流程 |
2.3 液位控制系统可视化界面设计 |
2.4 控制策略和控制结构选择 |
2.4.1 控制策略选择 |
2.4.2 控制结构选择 |
2.5 实时曲线显示 |
2.5.1 串口通信 |
2.5.2 定时器应用 |
2.6 数据整理 |
2.6.1 数据库与数据管理 |
2.6.2 模型辨识 |
2.7 被控对象显示与参数设置 |
2.8 菜单目录设计 |
2.9 本章小结 |
第3章 液位控制系统模型参数辨识 |
3.1 系统辨识 |
3.2 系统辨识的目的和步骤 |
3.3 液位控制系统介绍 |
3.3.1 液位控制实验系统 |
3.3.2 液位控制系统物理结构 |
3.3.3 液位控制系统模型分析 |
3.4 液位控制系统模型参数辨识 |
3.4.1 阶跃响应系统辨识法 |
3.4.2 最小二乘系统辨识法 |
3.5 系统模型验证 |
3.6 本章小结 |
第4章 遗传模糊PID控制算法的研究与应用 |
4.1 引言 |
4.2 模糊PID控制器设计与应用 |
4.2.1 常规PID控制器 |
4.2.2 模糊PID控制器设计 |
4.2.3 模糊PID控制器在液位控制系统中的应用 |
4.3 遗传模糊PID控制器设计与应用 |
4.3.1 遗传控制算法原理 |
4.3.2 遗传算法的基本操作 |
4.3.3 遗传算法优化模糊PID基本思想 |
4.3.4 遗传模糊PID控制器设计 |
4.3.5 遗传模糊PID控制器在液位控制系统中的应用 |
4.4 遗传算子的改进 |
4.5 改进遗传模糊PID控制器设计 |
4.6 改进遗传模糊PID控制器在液位控制系统中的应用 |
4.7 本章小结 |
第5章 总结和展望 |
5.1 本文工作总结 |
5.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)拍频Fabry-Perot激光干涉测量系统控制方法及软件设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义和目的 |
1.1.1 研究意义 |
1.1.2 研究目的 |
1.2 拍频F-P干涉测量研究现状 |
1.2.1 F-P干涉应用发展现状 |
1.2.2 拍频F-P干涉测量研究现状 |
1.3 国内外控制方法研究现状 |
1.4 论文内容安排 |
第2章 拍频F-P激光干涉测量原理及系统设计 |
2.1 激光拍频效应原理 |
2.2 拍频F-P激光干涉测量原理 |
2.2.1 多光束干涉效应 |
2.2.2 F-P激光干涉测量原理 |
2.3 拍频F-P激光干涉测量系统设计 |
2.3.1 测频模块 |
2.3.2 F-P谐振腔光学模块 |
2.3.3 光强探测模块 |
2.4 本章小结 |
第3章 测量系统分析和控制方法设计 |
3.1 微动系统分析和控制方法设计 |
3.1.1 微动系统分析 |
3.1.2 微动系统控制方法设计 |
3.2 调频系统分析和锁峰控制方法设计 |
3.2.1 调频系统分析 |
3.2.2 锁峰控制方法设计 |
3.3 本章小结 |
第4章 测控软件设计和性能优化 |
4.1 测控软件仪器通信类设计 |
4.2 测控软件界面设计 |
4.3 测控软件功能设计 |
4.3.1 仪器通信初始化模块 |
4.3.2 微动控制模块 |
4.3.3 锁峰控制模块 |
4.3.4 数据采集处理模块 |
4.3.5 显示存储模块 |
4.4 测控软件并行优化 |
4.4.1 并行任务类Task |
4.4.2 并发集合容器 |
4.5 本章小结 |
第5章 测试实验和不确定度分析 |
5.1 拍频信号稳定度测试实验 |
5.2 微动系统性能测试实验 |
5.3 透射光强扫描实验 |
5.4 光强锁峰控制性能测试实验 |
5.5 空气折射率测量实验 |
5.6 非线性误差测量实验 |
5.7 测量结果的不确定度评定 |
5.7.1 标准不确定度A类评定 |
5.7.2 标准不确定度B类评定 |
5.7.3 计算合成标准不确定度u与扩展不确定度U |
5.8 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的相关研究成果 |
致谢 |
(6)建筑构件耐火试验智能控制系统设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 建筑构件耐火试验研究现状 |
1.2.2 炉温智能控制研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
第二章 耐火试验系统总体结构 |
2.1 耐火试验系统工艺分析 |
2.1.1 耐火试验炉工艺结构 |
2.1.2 温度特性分析 |
2.2 耐火试验系统技术标准 |
2.3 耐火试验系统总体设计方案 |
2.3.1 系统功能需求分析 |
2.3.2 系统总体结构设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 耐火试验控制系统软硬件设计 |
3.1 控制系统硬件设计 |
3.1.1 控制系统硬件配置 |
3.1.2 控制系统硬件组态 |
3.2 控制系统软件设计 |
3.2.1 PLC程序设计流程 |
3.2.2 温度控制系统设计 |
3.2.3 压力控制系统设计 |
3.2.4 辅助控制系统设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 耐火试验温度控制系统算法研究 |
4.1 PID控制 |
4.1.1 PID控制原理 |
4.1.2 PID参数整定方法 |
4.2 模糊PID控制 |
4.2.1 模糊控制原理 |
4.2.2 模糊PID控制原理 |
4.2.3 模糊PID控制器设计 |
4.3 模糊PID控制参数优化 |
4.3.1 PSO算法原理 |
4.3.2 PSO算法存在的问题和改进策略 |
4.3.3 PSO算法改进策略可行性分析 |
4.3.4 改进PSO算法优化模糊PID设计 |
4.4 耐火试验温度控制系统仿真研究 |
4.4.1 试验炉温控系统模型 |
4.4.2 控制算法仿真对比及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 监控系统设计及结果分析 |
5.1 监控系统整体结构 |
5.2 WINCC与 PLC通信组态 |
5.3 WINCC与 MATLAB数据通信 |
5.3.1 OPC通讯概述 |
5.3.2 MATLAB与 WinCC数据通讯的实现 |
5.4 监控界面设计 |
5.4.1 系统主界面 |
5.4.2 温度采集界面 |
5.4.3 数据管理界面 |
5.4.4 报警记录界面 |
5.5 系统运行结果分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 课题展望 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(7)微创手术机器人前端主从控制系统的设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 手术机器人的国内外研究现状 |
1.2.1 国外的发展现状 |
1.2.2 国内的发展现状 |
1.3 手术机器人控制器相关技术研究 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 微创手术机械臂电机驱动 |
2.1 从手机械臂基座电机驱动 |
2.2 细分驱动控制的实现 |
2.3 转动关节驱动电路设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 电机PWM调速及编码器研究 |
3.1 PWM脉宽调速 |
3.1.1 PWM脉冲软件产生方法 |
3.1.2 PWM波形产生实现与验证 |
3.2 编码器研究 |
3.2.1 绝对式编码器 |
3.2.2 增量式编码器 |
3.3 本章小结 |
第四章 主从模糊PID控制策略 |
4.1 模糊PID控制 |
4.1.1 PID控制器 |
4.1.2 模糊控制 |
4.2 模糊PID控制器设计 |
4.3 控制器功能验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 主从RBF径向基网络滑模控制策略 |
5.1 机械臂动力学方程建立 |
5.2 机械臂模型搭建 |
5.3 传统滑模控制 |
5.3.1 滑动模态存在及到达条件 |
5.3.2 传统滑模控制器设计 |
5.4 RBF径向基网络滑模控制器设计 |
5.4.1 RBF径向基网络 |
5.4.2 控制器设计 |
5.5 仿真结果对比 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及 取得的相关科研成果 |
致谢 |
(8)OCT内窥探头中闭环马达转速控制系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 光学相干断层扫描技术简介 |
1.1.1 OCT技术发展 |
1.1.2 内窥式OCT技术发展 |
1.2 电机驱动的环形扫描OCT |
1.3 论文研究目的和章节安排 |
1.3.1 论文研究目的 |
1.3.2 论文章节安排 |
第二章 OCT系统原理和内窥探头横向扫描方式的研究 |
2.1 OCT原理及系统分辨率 |
2.1.1 OCT系统原理 |
2.1.2 系统分辨率 |
2.2 OCT内窥探头的横向扫描与成像 |
2.2.1 OCT内窥探头的横向扫描 |
2.2.2 内窥探头转速和图像质量的关系 |
2.3 本章小结 |
第三章 无刷直流电机转速控制系统设计 |
3.1 系统硬件设计 |
3.1.1 MSP430F5529介绍 |
3.1.2 电机转速控制模块设计 |
3.1.3 电机转速反馈模块设计 |
3.1.4 UART转USB模块设计 |
3.2 单片机软件设计 |
3.2.1 软件初始化 |
3.2.2 串口数据收发 |
3.2.3 霍尔脉冲计数 |
3.3 上位机软件设计 |
3.3.1 图形界面 |
3.3.2 串口数据收发功能 |
3.3.3 速度实时更新 |
3.4 本章小结 |
第四章 无刷直流电机原理及自动控制方法 |
4.1 无刷直流电机模型建立 |
4.2 PID控制器原理 |
4.3 数字PID控制技术 |
4.3.1 位置式PID控制 |
4.3.2 增量式PID算法 |
4.4 PID参数整定 |
4.5 模糊自整定PID控制器原理 |
4.5.1 模糊自整定PID控制器原理 |
4.5.2 模糊控制器设计 |
4.6 控制算法的C语言实现 |
4.6.1 PID算法的C语言实现 |
4.6.2 模糊PID控制算法的C语言实现 |
4.7 本章小结 |
第五章 算法仿真与系统测试 |
5.1 引言 |
5.2 算法仿真 |
5.2.1 普通PID控制的仿真 |
5.2.2 模糊自适应PID控制的仿真 |
5.3 系统测试和实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)基于球杆系统的智能控制仿真实验平台设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 研究现状及发展趋势 |
1.2.1 国内外研究现状 |
1.2.2 仿真实验的发展趋势 |
1.3 球杆系统及其控制方法 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 球杆系统的建模 |
2.1 球杆系统简介 |
2.1.1 结构组成及原理 |
2.1.2 球杆系统的特性 |
2.2 球杆系统的数学建模 |
2.2.1 机械结构建模 |
2.2.2 电气建模 |
2.3 球杆系统模型分析 |
2.3.1 开环不稳定性分析 |
2.3.2 可控性分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 仿真球杆系统的控制 |
3.1 球杆系统的仿真模型 |
3.2 球杆系统的PID控制方案 |
3.2.1 PID控制方法设计 |
3.2.2 PID控制仿真 |
3.3 球杆系统的模糊控制方案 |
3.3.1 模糊控制方法设计 |
3.3.2 模糊控制仿真 |
3.4 球杆系统的神经网络控制方案 |
3.4.1 神经网络控制方法设计 |
3.4.2 神经网络控制的仿真 |
3.5 本章小结 |
第4章 仿真实验平台的功能设计 |
4.1 功能需求分析 |
4.2 系统框架设计 |
4.2.1 界面层设计 |
4.2.2 后台功能模块及数据管理模块设计 |
4.3 三维动画演示功能设计 |
4.3.1 OpenGL编程技术简介 |
4.3.2 球杆系统三维动画模型构建 |
4.4 参数推荐功能设计 |
4.4.1 参数推荐算法设计 |
4.4.2 PID方法的参数推荐功能设计 |
4.4.3 模糊控制方法的参数推荐功能设计 |
4.4.4 参数推荐功能的应用 |
4.5 理论学习及测试功能 |
4.6 本章小结 |
第5章 虚拟仿真实验平台的软件实现 |
5.1 系统界面的实现 |
5.1.1 系统界面的整体结构布局 |
5.1.2 系统中各视图界面的实现 |
5.2 后台仿真运行层的实现 |
5.3 系统功能模块的实现 |
5.3.1 三维动画模型实时演示功能实现 |
5.3.2 参数推荐功能的实现 |
5.3.3 理论学习功能的实现 |
5.4 仿真实验平台与实验装置对比 |
5.5 本章小结 |
总结 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(10)冷却塔辅助地源热泵系统运行特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 地埋管换热器性能及土壤温度场的研究 |
1.2.2 复合式地源热泵系统性能的研究 |
1.2.3 控制策略及控制算法的研究 |
1.3 本文的研究内容 |
1.4 本文的技术路线 |
第二章 地埋管换热器性能数值模拟研究 |
2.1 地埋管换热器的传热模型理论 |
2.1.1 解析法传热模型 |
2.1.2 数值法传热模型 |
2.2 地埋管换热器模型的建立 |
2.2.1 物理模型及假设 |
2.2.2 数学模型 |
2.3 地埋管换热器的三维稳态模拟 |
2.3.1 模拟软件的介绍 |
2.3.2 边界条件设置 |
2.3.3 网格的划分 |
2.4 模拟结果分析 |
2.4.1 单口U型地埋管夏季模拟结果及分析 |
2.4.2 单口U型地埋管冬季模拟结果及分析 |
2.4.3 多口U型地埋管夏季模拟结果及分析 |
2.4.4 多口U型地埋管冬季模拟结果及分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 冷却塔辅助地源热泵运行监控系统设计 |
3.1 监控系统总体方案 |
3.1.1 监控系统简介 |
3.1.2 设计依据 |
3.1.3 系统方案选择 |
3.1.4 本系统基本结构 |
3.2 系统硬件设计 |
3.2.1 控制器PLC |
3.2.2 执行机构设计 |
3.3 系统软件设计 |
3.3.1 上位机监控系统设计 |
3.3.2 WinCC组态软件简介 |
3.3.3 监控系统界面设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 冷却塔辅助地源热泵系统运行性能实验研究 |
4.1 实验系统简介 |
4.2 数据处理方法 |
4.3 地埋管单独运行性能实验结果与分析 |
4.3.1 实验内容 |
4.3.2 冬季供热地埋管换热性能分析 |
4.3.3 变地源侧流量对热泵机组制冷性能的影响 |
4.3.4 变地源侧流量对地埋管换热性能的影响 |
4.3.5 变负荷侧流量对热泵机组制冷性能的影响 |
4.3.6 变负荷侧流量对地埋管换热性能的影响 |
4.3.7 变开机停机时间对热泵机组性能的影响 |
4.4 冷却塔和地埋管联合运行性能实验与结果分析 |
4.4.1 实验内容 |
4.4.2 冷却塔单独运行热泵机组制冷性能分析 |
4.4.3 不同工况热泵机组性能分析 |
4.4.4 不同工况系统COP分析 |
4.4.5 不同工况地埋管换热性能分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 冷却塔辅助地源热泵系统控制算法研究 |
5.1 不同运行模式负荷侧供水温度控制模型的建立 |
5.1.1 地埋管单独运行系统传递函数参数整定 |
5.1.2 冷却塔单独运行系统传递函数参数整定 |
5.1.3 二者联合运行系统传递函数参数整定 |
5.2 PID控制算法原理 |
5.3 模糊自适应PID控制原理及控制器设计 |
5.3.1 模糊自适应PID控制算法原理 |
5.3.2 模糊PID控制器设计 |
5.4 Smith预估控制算法原理与控制器设计 |
5.4.1 Smith预估控制算法原理 |
5.4.2 Smith预估控制器设计 |
5.5 仿真结果及分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
四、模糊自适应PID控制及控件实现(论文参考文献)
- [1]数字化榨油生产线设计[D]. 陈思林. 武汉轻工大学, 2021
- [2]基于井底钻压自动送钻控制系统设计及仿真[D]. 王文娟. 西安石油大学, 2020
- [3]TTS20三容水箱液位先进控制系统的设计与开发[D]. 李子涵. 辽宁石油化工大学, 2020(04)
- [4]液位控制系统模型参数辨识与算法研究[D]. 刘金辉. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [5]拍频Fabry-Perot激光干涉测量系统控制方法及软件设计研究[D]. 闵帅博. 浙江理工大学, 2020(02)
- [6]建筑构件耐火试验智能控制系统设计与研究[D]. 钱王晟. 天津理工大学, 2019(08)
- [7]微创手术机器人前端主从控制系统的设计[D]. 杨旭. 上海工程技术大学, 2019(06)
- [8]OCT内窥探头中闭环马达转速控制系统的研究[D]. 葛海琦. 东南大学, 2018(05)
- [9]基于球杆系统的智能控制仿真实验平台设计[D]. 郑荣钦. 北京理工大学, 2018(07)
- [10]冷却塔辅助地源热泵系统运行特性研究[D]. 吕艺青. 上海工程技术大学, 2016(01)