基于MATLAB的自适应模糊PID控制器设计及计算机仿真

基于MATLAB的自适应模糊PID控制器设计及计算机仿真

一、自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真(论文文献综述)

郭维年[1](2021)在《单轨滚振试验台液压激振伺服系统设计与研究》文中提出跨座式单轨列车作为服务于大都市市域范围内的城市轨道交通,因其所占空间小、安全系数高、节能环保性强和造价比地铁低等特点而得到了广泛应用。近年来随着我国跨座式单轨列车的数量逐渐增多,国家对单轨的设计验收过程中提出了更高的要求,提出了在设计过程中不仅要在符合静态试验,还必须满足在动态试验下的安全性指标;因此,研究搭建行业领先的跨座式单轨车辆滚动振动试验台成为了当下的热点问题,其中液压激振伺服系统是跨座式单轨列车试验台的一个相对比较重要的部分,其性能的好坏会直接影响试验台的稳定性;液压激振伺服系统在运用的过程中与其他机械构造相比响应较为迅速,并且其的输出位移和力相对较大,目前在各行各业的运用都相对比较广泛,但是其也是具有一定的缺陷与局限性,在工作的过程中其的控制呈现一种非线性状态并且其控制的参数相对比较不好确定,在工作的过程中会影响到系统的整体控制的性能和精度等。因此,为了提高提高跨座式单轨车辆滚动振动试验台的液压激振伺服系统的性能,对其控制的动态特性(瞬态响应性、鲁棒性、跟随性和超调量等)进行设计与优化,具有较大的理论价值和工程实际意义。本文首先基于液压系统原理和相关理论基础,对液压激振伺服系统的系统的结构和管路进行设计,并针对液压缸和伺服阀的元器件进行计算并选型,从理论上分析了液压激振伺服系统元器件的合理性;以液压激振伺服系统为研究对象,采用Simulink对系统进行仿真,采用经典PID观察液压激振伺服系统的动态特性,为系统的优化提供对对比;分别提出了模糊PID、滑膜变结构和ADRC(自抗扰)控制策略,并分别设计了不同算法的控制器,验证算法的理论可行性。其次,在Amesim软件中建立了液压激振伺服系统物理仿真模型并设置了元件的相关参数,为了保证仿真的准确性和可行性,采用Simulink与Amesim结合的联合仿真,通过在Simulink中构建控制的策略和框架,将Amesim建立的物理仿真模型的位移输出信号反馈到Simulink中进行信号联合处理,并将Simulink处理后的信号导入至Amesim进行仿真,将正弦信号作为系统的原始输入,分别研究负载、流量对液压激振伺服系统控制效果的影响;结果表明,与其他控制算法相比,采用ADRC控制算法不仅能提高系统的瞬态响应性、鲁棒性、跟随性和超调量,还能够有效的提高系统的抗干扰能力。再次,根据文章所述的液压激振系统的结构以及其控制算法,利用工具包MIT(Model Interface Toolkit)实现Labview与Simulink联合仿真,通过在Labview中调用Simulink生成的dll文件,编写控制测试平台,实现计算机系统对激振系统的实时信号控制以及信号存储分析等,为开发研究液压激振系统工作奠定了基础,为下一步的应用提供科学的依据。最后,为了进步校核系统的可行性,利用ANSYS Workbench对管道进行流固耦合分析,建立管道的结构与流体网格模型,在液压管道系统的固体和流体耦合分析原理的基础上,对比分析管道在自由状态、单向流固耦合状态和双向流固耦合状态下的特性,并分析管路压力变化、管路壁厚、管径大小和管路材料对管路流固耦合特性的影响,为管道的设计提供理论基础。

江翠翠[2](2021)在《过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计》文中研究表明重型汽车驱动桥零部件的铸造缺陷是影响产品质量的关键指标要素之一。济南鑫源鑫机械制造有限公司采购过桥箱盖零部件的毛坯件进行生产加工,为了提高产品的合格率需要对其进行渗油检测,过桥箱盖生产线上原有的传统人工操作的渗油检测装置工作效率低、检测精度不高、零部件合格率只有83%,而市面上出现的一些小型检测设备与本企业检测产品不匹配,高精度的自动化检测设备对本企业来讲经济性能不高。为了契合新旧动能转换理念,根据企业需求与实际情况,在原有渗油检测设备的基础上进行了改造设计,研制了具有液压与气压传动系统的PLC控制的自动化生产设备。首先,研究适用于企业的气密性检测方法。经过对比,结合企业实际,选定为水检冒泡法,用气体压力模拟卡车过桥箱工作运动过程中润滑油产生的压力。其次,研究过桥箱盖零部件渗油检测设备工作台的控制方案。首先对工作台零部件放置位置做了限定设计;其次对半成品件与成品件不同的结构对工作台的密封性不同的要求做了设计;最后对工作台及检测气体密封设备的工作情况做了控制设计。再次,研究过桥箱盖零部件渗油检测设备储水箱液位及压力控制系统的控制方案。分别建立各控制系统的数学模型,并对其进行PID控制及模糊-PID控制算法仿真,对比仿真数据,选定符合企业工艺要求的PID控制算法实现储水槽液位的稳定控制、模糊-PID控制算法实现压力的稳定控制。最后,系统调试。经过为期四个月的试验,根据实际数据计算出利用此研制的设备进行过桥箱盖零部件渗油检测时的检测正确率提高了95%,解决了人为加压不定量的缺点,缩减了工人数量,降低了劳动强度。本系统作为非标准设备在汽车零部件生产行业中确立了一种新型简单有效的铸造类零件内部气孔、砂眼的检测方法与手段,系统机械结构设计简易、容易操作、受外界干扰小,适用于其他一些小型加工车桥零部件的渗油或气密性检测。

李玉禄[3](2021)在《基于FCS舞台调速吊杆同步控制系统的研究与设计》文中研究指明当今社会日新月异,人们在满足物质需求的同时,追求着更高层次的文化艺术消费,比如歌剧,演唱会等。舞台作为呈现文化和艺术的重要载体,随着经济和科技的快速发展,它的发展也取得了长足的进步。因现代剧场规模大、被控对象多的特点,对其控制技术提出了更高的要求。多电机同步控制技术是舞台设备控制的核心技术之一,吊杆群作为舞台机械中需要同步运行的设备之一,它的运动形式多样化,只有通过同步控制技术和高效的通信网络,才能达到舞台与舞美、演员、灯光、场景等因素协调变化的艺术效果。本文以调速吊杆为研究对象,基于现场总线控制系统研究舞台调速吊杆控制系统,并展开对多电机同步控制方法的研究与应用,主要工作内容如下:1)基于现代科学技术迅猛发展的背景,了解舞台调速吊杆同步控制技术的研究意义。根据国内外舞台控制技术的现状,指出我国与一些发达国家舞台控制技术在平稳性能、同步效果等方面的差距。针对舞台吊杆控制工艺要求,分析存在的问题,提出控制要点及解决的控制难点问题。从调速吊杆同步控制的功能要求和技术指标出发,研究变频矩阵切换控制,对比分析PLC、DCS、FCS三大控制系统,对基于FCS的舞台调速吊杆同步控制系统进行理论和应用研究。2)针对舞台调速吊杆悬挂对象的多样性以及传动机械带来的非线性因素,采用传统PID控制很难自适应舞台的复杂环境。通过分析多电机同步控制原理,在相邻偏差耦合控制的基础上引入自适应模糊PID控制设计舞台调速吊杆的同步控制方法,并在相邻偏差耦合控制方式下对常规PID和自适应模糊PID控制,分别在MATLAB平台进行仿真研究,最后通过引入调整因子来优化改进自适应模糊PID控制。仿真研究表明,基于相邻偏差耦合控制结构的自适应模糊PID同步控制系统具有良好的鲁棒性和控制精度,且带调整因子的自适应模糊PID控制具有更好的同步性能。3)对舞台调速吊杆同步控制系统进行硬件和控制软件设计,采用Visual Studio 2019和Sqlite3开发上位机监控系统,并在上位机监控系统中完成同步控制算法的实现。总结所做的研究工作,并简单分析舞台调速吊杆同步控制系统存在的一些问题,以及阐述未来的研究方向。

顾瑞恒[4](2021)在《车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究》文中研究指明随着经济的发展和科学技术的进步,人们的生活质量逐渐提高,汽车已成为必备的出行工具,与此同时车辆的乘坐舒适性以及行驶平顺性成为了人们关注的焦点,其中抑制车辆振动的悬架起着至关重要的作用。磁流变阻尼器(Magnetorheolocial Damper,MRD)作为一种新型的智能隔振器件,因具有耗能低、响应速度快、输出阻尼力顺逆可调,且有价格低、制造工艺简单、阻尼效果良好等优点,在车辆悬架减振控制中得到广泛应用。由于主动悬架的制造成本过高,其将被动悬架的阻尼元件以及空气弹簧采用主动作动器代替,导致耗能增大,且至今国内外研究人员还没有解决这一难题,因此基于磁流变阻尼器的半主动悬架刚好解决了被动悬架与主动悬架所存在的缺陷,使半主动悬架的研究成为国内外的热点。基于此,本文以空气悬架系统为研究对象,开展了以下几个方面的研究:1、阐述了磁流变液以及磁流变阻尼器的原理,并在此基础上设计加工了一款双出杆剪切阀式磁流变阻尼器。搭建了阻尼悬架的振动试验系统,对阻尼器的性能进行测试分析。对磁流变阻尼器的正向动力学模型进行详细的总结,选用了改进双曲正切模型,利用遗传算法辨识该模型参数,并比较辨识结果与试验数据的吻合度,结果显示所辨识的模型精度较高,可用于后续的半主动控制中。同时设计了磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,通过仿真验证其有效性。2、考虑实际车辆行驶路况,分别建立了随机路面与冲击路面输入模型。对空气弹簧刚度进行建模,并以此建立了1/4车空气悬架模型,通过仿真得到时域内的动力学特性。同时,对空气悬架模型进行拉普拉斯变换得到悬架性能指标的传递函数,利用幅频特性曲线分析了悬架阻尼、悬架刚度以及轮胎刚度对减振效果的影响。3、在上文搭建的磁流变阻尼器模型与空气悬架模型的基础上设计了模糊PID控制器。针对模糊PID控制策略中,PID控制器参数整定复杂,模糊规则不确定,提出了Fuzzy-PID开关切换控制策略(FPSC)。当误差较小时,采用PID控制能减小系统的超调量,使系统尽快稳定;当误差较大时,采用Fuzzy控制能获得良好的动态特性,从而改善半主动悬架的控制效果。最后,通过在随机路面下的时域与频域仿真以及在冲击路面下时域的仿真分析可知,模糊PID控制器与Fuzzy-PID开关切换控制策略都能有效的改善悬架的性能,且Fuzzy-PID开关切换控制策略效果更佳。另外,基于磁流变阻尼器的ANFIS逆模型,设计了滑模控制器。针对滑模变结构控制出现的“抖振”现象,引入了模糊控制策略,设计了模糊滑模控制器,通过在随机路面下的时域与频域仿真分析可知,模糊控制与滑模变结构结合可有效抑制“抖振”对控制精度的影响,又确保了系统的稳定性。最后,对本文所设计的四种控制算法进行比较分析可知,本文所提的fuzzy-PID开关切换控制与Fuzzy-SMC在悬架减振效果方面要优于常规的模糊PID与滑模控制。

秦健[5](2020)在《基于数值模拟的过热度优化控制研究》文中认为制冷系统保障了人类生活以及工作空间的舒适性,是一种必不可少的工业及生活系统。在整个系统中,担任着主要流量控制元器件的电子膨胀阀(Electronic Expansion Valv e)以及与外界换热的管壳式换热器对系统的运行影响巨大。在目前所应用的制冷系统中,电子膨胀阀的控制一般来自于PID控制器。由PID控制的电子膨胀阀作为整个系统的流量控制器,影响着空调舒适性以及整个系统工作的经济性,如何在不降低整个系统舒适性的前提下,通过获取最优控制参数以获得最优流量最终达到提高整个系统经济性显得尤为重要;另一方面常规管壳式换热器的弓形折流板设计使得换热性能差且壳程压损较大,换热性能难以充分发挥,这些缺点对整个系统的节能性造成了很大的影响。本文基于空调系统的经济性以及舒适性开展了以下几项工作:首先,针对电子膨胀阀开度与流体流量之间的特性关系、控制特性进行了仿真实验,通过仿真实验的方式得到电子膨胀阀开度与流体流量之间的特性关系曲线、控制特性响应曲线,得到了电子膨胀阀的控制的线性关系。其次,提出采用模糊推理实现PID参数的自整理修订以及利用粒子群算法对控制器PI D参数进行整定,并与常规PID算法控制器的控制性能两者进行比较,通过Simulink编写控制图进行阶跃响应模拟,可以得出经过模糊自整定的PID控制器具有更快的响应速度、良好的动态性能以及能够较好地抵抗外部干扰,具有较强的自动调整的能力,一定程度上改善了常用PID控制器的控制性能,使在系统正常工作中获取最优的控制参数,进而获得实际工况下的最优流量,而粒子群算法优化后的PID控制器相较于模糊PID的控制性能又有了很大的提高;再次,针对电子膨胀阀控制的单一优化存在和实际情况差别较大的地方,采用电子膨胀控制优化与恒温空调房间优化串级控制的方法,利用仿真程序,进一步对系统的工作状态、工作参数进行优化。利用算法优化后的PID控制参数,确定最优开度下的制冷剂流量。最后,针对常规内置弓装扰流板的管壳式换热器的缺点,提出在折流板上开孔以达到增强换热能力以及降低流动阻力。并采用CFD软件Fluent对四块上下布置的弓形开孔折流板管壳式换热器进行数值模拟。针对模拟结果的对比分析,我们发现,开孔折流板温度场以及压力场分布较为均匀,利于增强换热;借助上述获得的最优制冷剂流量,分别在最优流量下和常规流量下进行数值模拟。利用CFD软件Fluent在不同流量下进行弓形开孔折流板管壳式换热器进行数值模拟,进一步验证优化流量下的能提高换热性能

刘金辉[6](2020)在《液位控制系统模型参数辨识与算法研究》文中研究说明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。

杜盼旭[7](2020)在《基于遗传算法的模糊PID控制器及其半物理仿真验证研究》文中认为在信息科技迅速发展,互联网和人工智能日趋成熟的今天,无人机在农业领域、商业领域以及军事领域中扮演着重要的角色,大量与旋翼式无人机相关的需求也越来越复杂。因此,四旋翼无人机成为了各大高校以及公司争相研究的热点。四旋翼无人机是一种成本低、操控性好、用途广泛的新型无人飞行器,其核心技术是飞行控制系统,稳定性高、耦合性低的飞行控制系统是四旋翼无人机研究的重点。仿真技术是分析系统行为、揭示系统运动规律的重要手段,近年来得到迅速发展。半物理仿真相较于全数字仿真,具有更高的真实度,是提高四旋翼无人机飞行控制系统研究效率的一种重要方法。四旋翼无人机飞控系统的设计不仅要考虑无人机自身的稳定性,也要考虑飞行环境对其的影响。由于四旋翼无人机重量较轻,在自然风的作用下,经常偏离其正常的飞行位置和飞行姿态,甚至对飞行安全性造成影响。自然风的仿真多采用局部地区实测方法,不具有普遍性。四旋翼无人机全数字仿真不利于研究者发现问题,且四旋翼无人机物理仿真成本较高。针对上述问题,本文取得了以下成果:(1)提出了自然风数字模型的构建方法,通过研究自然风的特征,在MATLAB/Simulink工具下融合基本风、渐变风、阵风和随机风来构建自然风模型,将其作为无人机飞行控制系统的扰动因素。(2)采用遗传算法优化模糊PID(Proportion Integral Derivative)控制器,通过对比期望数据与实际数据的差别,对模糊规则进行优化。(3)提出了四旋翼无人机半物理仿真平台的构建方法,采用六自由度转台和MPU6050姿态测量传感器作为核心部件,并通过此平台对经典PID控制器、模糊PID控制器和优化后的模糊PID控制器进行对比测试。实验结果表明,本课题建立的自然风模型符合自然风特征,且在自然风模型扰动下,基于遗传算法优化的四旋翼无人机飞行控制系统相较于经典PID控制器与模糊PID控制器,能够使无人机的飞行姿态更加稳定。基于半物理仿真平台研发四旋翼无人机飞控系统,可通过飞行软件仿真减少实际飞行调试,节省开发时间,并通过硬件仿真增强调试的真实度,是无人机飞控系统开发的良好方法。

张帝[8](2020)在《矿井提升机重力下放控制系统研究与设计》文中提出煤炭是我们日常生活中所需能源的重要组成部分,是工业生产的重要原料。作为煤炭生产中重要的系统之一,矿井提升系统担负着煤炭、人员及各种设备材料的运送任务。在运行过程中,一旦提升系统发生主电源故障或主传动系统故障,而且在短时间内技术人员无法排除故障恢复提升系统正常工作时,工作人员与物资将被困在井道中,不能及时抵达安全位置,这种情况存在着非常大的安全隐患。因此,本文对利用提升系统两侧不平衡力实现提升系统运行的重力下放系统进行研究,进一步提高煤矿提升系统的安全保障水平。首先,以多绳摩擦式提升系统为研究对象,在对提升系统重力下放运动过程分析的基础之上,设计一套以电液比例溢流阀为核心元件的重力下放液压系统。为进一步提高提升机重力下放系统的适应性,提出在提升滚筒上加装大齿轮圈,利用变频电机驱动和齿轮传动的方式来解决提升滚筒两侧张力差过小不能驱动系统的问题,实现提升系统的辅助提升。其次,利用计算机仿真软件AMESim对重力下放液压系统整体进行建模分析,研究其工作特性,为提升机重力下放过程控制策略的研究奠定基础。利用有限元分析软件对辅助传动装置以及其中的关键部件分别进行模态分析与接触应力分析,获取辅助传动装置的固有频率和振型以及关键部件的结构强度,为实际应用提供可靠的理论依据。同时,针对提升机重力下放过程对实时性的要求,设计以STM32为核心控制器的重力下放控制系统,并对系统的软硬件系统进行设计;针对提升机重力下放控制系统的控制要求,对控制策略进行需求分析,确定采用模糊自适应PID作为重力下放控制系统的控制策略。最后,在对重力下放系统控制策略研究的基础之上,设计模糊自适应PID控制器;利用MATLAB+AMESim联合仿真验证本文设计的控制策略的控制效果,并与传统PID控制策略的仿真结果相比较,仿真结果表明模糊自适应PID控制比传统PID控制更适合于提升机重力下放控制系统。该论文有图77幅,表13个,参考文献80篇。

陈宗帅[9](2020)在《基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦自适应PID控制策略的研究》文中提出变风量空调系统(Variable Air Volume Air Conditioning System,VAVACS)是保持送风温度恒定,通过改变送入室内的冷、热送风量,进而满足对室内温度控制的要求。相比于传统的定风量空调系统(Constant Air Volume Air Conditioning System,CAVACS),因其可以明显地降低风机能耗和实现分区域温度控制的优势,VAVACS被广泛的应用于现代公共建筑当中。然而,由于VAVACS的多参数、非线性且其主要控制回路之间存在强耦合的特性,当其在运行时往往会出现不同控制回路之间相互干扰的问题,造成系统的不稳定运行和降低控制系统的控制品质。鉴于此,结合多变量解耦控制理论、模糊控制算法和单神经元自适应PID控制技术,通过对VAVACS耦合严重的三个控制回路进行分析,本文提出了VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制策略和一种改进的单神经元PID算法(Modified Single Neuron PID Algorithm,MSNPIDA)对自适应PID控制器参数进行整定的研究思路。同时,借助于MATLAB软件,分别对MSNPIDA和VAVACS的三参数前馈解耦自适应PID控制系统进行了编程和组态,且仿真运行。本文研究内容主要包括:1.通过对VAVACS的3个主要参数控制回路的机理分析,分别建立了冷(热)水流量QCW/HW-送风温度TSA、送风机转速n1-送风静压PSA和室内送风量QSA-空调房间温度或室温Tn的数学模型。并基于矩阵分析法,构建了这3个控制回路的耦合传递函数矩阵表达式。2.基于前馈补偿方法,构建了解耦补偿器的传递函数矩阵,以消除这3个控制回路之间的耦合效应。借助于MATLAB软件中的多变量频域设计工具箱(Multivariable Frequency Design Toolbox,MFDT),对VAVACS三参数前馈解耦控制系统进行了单位阶跃响应分析的仿真。结果表明,本文所设计的前馈解耦补偿器能够实现消除这3个控制回路之间的耦合效应。3.该MSNPIDA是基于送风温度TSA、送风静压PSA和室温Tn的误差及误差变化率和模糊运算规则,通过调节单神经元的神经网络权值ωi(i=1,2,3)和增益系数λ的大小,对相应的3个自适应PID控制器的参数KP*、KI*和KD*进行自适应整定,并获取相应的最佳值。同时,借助于MATLAB软件,对该MSNPIDA进行了编程和功能模块封装。通过对经典函数的验算和水箱液位实验的验证,表明该MSNPIDA是合理且可行的。4.借助MATLAB/Simulink工具,对基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制系统进行了组态,且数值仿真了空调冬、夏季工况的运行状况。结果表明,相应的送风温度TSA、送风静压PSA和室温Tn的控制指标能够满足空调工艺的相关要求,且跟踪性能和抗干扰能力良好。5.类似的,分别对基于MSNPIDA的VAVACS三参数非解耦自适应PID控制系统和VAVACS三参数解耦传统PID控制系统进行了组态和数值模拟了它们在空调夏季工况下的运行情况。基于结果分析,可看出本文提出的基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制方式相比于其它两种控制方式,其控制性能是明显占优的。

余林威[10](2019)在《水泥分解炉出口温度的自适应多维泰勒网控制研究》文中研究表明水泥广泛应用于各类建筑设施的改造或者新建,就普遍性和适用性来说,其作用无法替代。水泥分解炉是新型干法水泥生产线中承担生料分解任务的关键高温热工设备,结构机理及物理化学反应复杂,具有多变量、纯滞后、强耦合、不确定性及非线性等特征。传统的人工操作控制或PID控制,难以实现水泥分解炉出口温度的严格控制,因此,为提高水泥质量、节能提产、减少环境污染,实现绿色转型,推动水泥行业生态文明与工业文明相和谐,需要对出口温度控制策略进行深入研究和革新尝试。本文以水泥分解炉为研究对象,提出了基于自适应多维泰勒网控制的出口温度控制方法,并与PID优化控制和自适应BP神经网络PID控制相比较,对仿真结果进行全面分析,总结出三者控制性能的差异。主要工作罗列如下:1.阐述中国近年水泥产量的变化趋势,接着详细介绍了新型干法水泥生产及分解炉的发展和工艺流程等,突出课题研究的重要性。2.水泥分解炉出口温度数学模型建立。结合实际课题条件展开建模分析,确定分解炉温度主要影响因素,设计数学模型结构为多输入单输出含时滞的数据驱动形式。采用互相关法辨识模型时滞参数,然后基于递归最小二乘法辨识剩余模型参数,并验证了该辨识组合策略的预测精度。3.控制器设计。本文控制方法采用基于改进单纯形法的PID优化控制、自适应BP神经网络PID控制及自适应多维泰勒网控制。为提高PID参数的实时性,与BP神经网络算法相结合。重点推导和论述自适应多维泰勒网控制的算法原理及结构形式,设计的控制器可在线更新网络权值系数,优化了控制性能。4.仿真系统设计。建立水泥分解炉出口温度控制的仿真系统,进行给定温度值仿真实验、干扰条件下仿真实验和模型参数改变仿真实验。基于MATLAB GUI设计分解炉出口温度控制系统仿真平台图形用户界面,实现各仿真对比实验的集成和用户友好交互。比较分析各控制器性能,仿真结果表明大部分情况下自适应多维泰勒网控制适应能力最好,抗干扰能力最强,鲁棒性最突出,自适应BP神经网络PID控制次之,PID优化控制相较而言最差。

二、自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真(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、自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真(论文提纲范文)

(1)单轨滚振试验台液压激振伺服系统设计与研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 单轨滚振台的研究背景及意义
    1.2 液压激振伺服系统的国内外研究现状及发展动态分析
        1.2.1 激振装置的国内外研究现状
        1.2.2 液压激振伺服系统研究现状
        1.2.3 液压系统管道的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容和技术方案
第二章 滚振试验台液压激振系统的设计与建模分析
    2.1 液压系统的原理和相关理论基础
        2.1.1 液压系统原理
        2.1.2 液压系统理论基础
    2.2 系统的结构计算与选型
        2.2.1 有杆腔计算
        2.2.2 液压伺服阀的计算
        2.2.3 液压泵的计算与选型
        2.2.4 蓄能器的计算与选型
        2.2.5 液压管道的选型
    2.3 本章小结
第三章 滚振试验台液压激振系统的控制优化
    3.1 Simulink模型建模
    3.2 模糊PID控制
        3.2.1 模糊PID控制器的基本原理
        3.2.2 隶属度函数
        3.2.3 模糊规则的制定
        3.2.4 模糊PID模型建模仿真
    3.3 滑模变结构控制
        3.3.1 滑模变结构介绍
        3.3.2 滑模变结构控制的定义
        3.3.3 模变结构控制器设计与稳定性证明
    3.4 ADRC控制
        3.4.1 ADRC介绍
        3.4.2 ADRC的原理
    3.5 本章小结
第四章 滚振试验台液压激振系统控制策略的联合仿真试验
    4.1 Amesim软件介绍
    4.2 Amesim与 Simulink的仿真步骤介绍
        4.2.1 草图阶段
        4.2.2 参数设置阶段
        4.2.3 联合仿真阶段
    4.3 模糊PID的仿真研究
    4.4 滑模变结构的仿真研究
    4.5 ADRC的研究仿真
    4.6 Labview控制系统的开发
        4.6.1 方案分析
        4.6.2 程序设计
    4.7 本章小结
第五章 滚振试验台液压激振伺服系统的管路流固耦合分析
    5.1 管路流固耦合数学模型
        5.1.1 管路的运动描述
        5.1.2 管路流固耦合的边界分析
        5.1.3 管路系统的流固耦合动力方程
    5.2 ANSYS Workbench软件的介绍。
    5.3 ANSYS Workbench的流固耦合仿真
        5.3.1 ANSYS Workbench的有限元分析步骤
        5.3.2 单向流固耦合的理论和分析过程
        5.3.3 双向流固耦合的理论和分析步骤
        5.3.4 计算仿真
    5.4 管道内部的流速和压强分布
    5.5 管道内的流体压强对固有频率的影响
    5.6 管道内的流体速度对固有频率的影响
    5.7 管道内的流体密度对管道固有频率的影响
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(2)过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 过桥箱盖零部件结构
    1.2 企业中过桥箱盖零部件渗油检测设备现状
    1.3 国内外在本选题领域内研究现状
    1.4 过桥箱盖零部件渗油检测方法
        1.4.1 水检冒泡法
        1.4.2 氦气示踪检测法
    1.5 研究意义
    1.6 设计的主要任务和内容
    1.7 设计系统的主要功能
    1.8 本章小结
第2章 系统整体结构设计
    2.1 系统整体控制结构
    2.2 系统整体控制流程图
    2.3 系统机械结构设计
    2.4 本章小结
第3章 液压系统设计
    3.1 液压系统回路元器件的选择
        3.1.1 液压控制阀的选择
        3.1.2 油泵电机的选择及理论数值计算
    3.2 液压系统回路的PLC控制设计
    3.3 液压缸参数选择理论计算
    3.4 本章小结
第4章 过桥箱盖零部件渗油检测压力控制系统设计
    4.1 压力控制系统总体结构设计
        4.1.1 压力控制阀的选择
        4.1.2 零部件内部压力信号采集设备的选择
    4.2 压力控制系统的控制算法研究
        4.2.1 常规PID控制
        4.2.2 模糊-PID控制
    4.3 压力控制系统的基本数学模型
    4.4 压力控制系统的MATLAB仿真
        4.4.1 压力控制系统模糊控制器设计
        4.4.2 模糊控制表的获取方法
        4.4.3 压力控制系统的MATLAB仿真
    4.5 压力控制系统的PLC控制设计
        4.5.1 压力控制系统中PLC的选择
        4.5.2 西门子S7-1200 介绍
        4.5.3 博途软件使用介绍
        4.5.4 PID功能指令的使用
        4.5.5 压力控制系统的PLC控制设计
    4.6 智能PID调节器与PLC中 PID功能指令的对比分析
    4.7 氦气示踪检测法在气密性检测系统中的应用
        4.7.1 氦气性质及特点
        4.7.2 氦气示踪检测法原理
        4.7.3 改进方法
        4.7.4 系统MATLAB建模与仿真
        4.7.5 氦气示踪检测法与水检冒泡法应用于该系统的对比分析
    4.8 本章小结
第5章 储水槽液位控制系统设计
    5.1 液位控制系统总体结构设计
        5.1.1 储水槽液位控制系统
        5.1.2 液位控制系统元器件的选择
    5.2 储水槽液位控制系统的基本数学模型
        5.2.1 储水槽非线性数学模型的建立
        5.2.2 数学模型的线性化
    5.3 储水槽液位控制系统的MATLAB仿真
        5.3.1 常规PID控制
        5.3.2 模糊-PID控制
    5.4 储水槽液位控制系统的PLC控制设计
    5.5 本章小结
第6章 系统调试
    6.1 系统调试目的
    6.2 系统调试内容
    6.3 系统调试步骤及结果
    6.4 系统投入车间岗位使用情况汇总
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录 设备经济社会效益情况证明
致谢
在学期间主要科研成果
    一、发表学术论文
    二、其它科研成果

(3)基于FCS舞台调速吊杆同步控制系统的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外舞台控制技术的发展现状
        1.2.1 国外舞台控制技术的发展现状
        1.2.2 国内舞台控制技术的发展现状
        1.2.3 国内外舞台控制技术对比
    1.3 多电机同步控制研究现状
        1.3.1 多电机同步控制方式
        1.3.2 多电机同步控制算法
    1.4 现场总线控制系统研究现状
    1.5 论文的主要研究内容及结构安排
第2章 舞台调速吊杆控制系统分析与总体设计
    2.1 舞台调速吊杆简介
        2.1.1 曳引式电动吊杆
        2.1.2 卷扬式电动吊杆
        2.1.3 舞台调速吊杆工艺概述
    2.2 舞台调速吊杆控制要点及功能分析
    2.3 系统总体结构设计
    2.4 系统关键技术分析
        2.4.1 变频矩阵切换控制系统分析
        2.4.2 PLC、DCS和FCS的对比分析
    2.5 三级两层网络结构设计
        2.5.1 管理级设计
        2.5.2 控制级设计
        2.5.3 现场级设计
        2.5.4 通讯网络设计
    2.6 系统安全性设计
    2.7 本章小结
第3章 舞台调速吊杆同步控制方法研究
    3.1 舞台调速吊杆同步控制方案
    3.2 多电机同步控制原理
        3.2.1 速度同步控制原理
        3.2.2 位置同步控制原理
    3.3 舞台调速吊杆同步控制算法研究
        3.3.1 传统PID控制
        3.3.2 自适应模糊PID控制
        3.3.3 带调整因子的自适应模糊PID控制
    3.4 舞台调速吊杆同步控制算法仿真
        3.4.1 自适应模糊PID控制器设计
        3.4.2 带调整因子的自适应模糊PID控制器设计
        3.4.3 仿真研究
        3.4.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 舞台调速吊杆同步控制系统设计与实现
    4.1 硬件设计
        4.1.1 硬件设计原则
        4.1.2 变频矩阵切换控制系统硬件设计
        4.1.3 硬件配置
        4.1.4 检测电路设计
    4.2 控制软件设计
        4.2.1 变频矩阵切换控制子程序
        4.2.2 设备控制子程序
        4.2.3 通信子程序
        4.2.4 报警及故障处理子程序
    4.3 上位机软件设计
        4.3.1 上位机功能分析
        4.3.2 软件介绍
        4.3.3 登陆界面
        4.3.4 主界面
    4.4 同步控制算法实现
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的学术论文

(4)车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 磁流变液与磁流变阻尼器的研究现状
        1.2.1 磁流变液的研究现状
        1.2.2 磁流变阻尼器的研究发展现状
    1.3 空气弹簧与空气悬架的研究现状
        1.3.1 空气弹簧的分类及对比
        1.3.2 空气悬架的研究现状
    1.4 磁流变半主动空气悬架的研究发展现状
    1.5 磁流变阻尼器的控制方法研究进展
    1.6 本文主要研究内容
第二章 磁流变阻尼器设计试验及动力学建模
    2.1 磁流变液的流变特性
    2.2 磁流变阻尼器的工作原理及模式
    2.3 磁流变阻尼器的结构设计
        2.3.1 总体结构设计
        2.3.2 结构参数设计
    2.4 磁流变阻尼器的性能测试分析
    2.5 磁流变阻尼器正向动力学模型及其参数辨识
        2.5.1 正向动力学模型
        2.5.2 遗传算法基本原理
        2.5.3 基于遗传算法的改进双曲正切模型参数辨识
    2.6 磁流变阻尼器逆向动力学模型的建立
        2.6.1 逆向动力学模型
        2.6.2 自适应神经模糊推理系统
        2.6.3 磁流变阻尼器的ANFIS逆模型
    2.7 本章小结
第三章 车辆空气悬架系统建模及减振性能分析
    3.1 悬架系统性能评价指标
    3.2 路面输入模型
        3.1.1 随机路面输入模型
        3.1.2 冲击路面输入模型
    3.3 车辆半主动空气悬架系统建模
        3.3.1 空气弹簧的弹性模型
        3.3.2 车辆空气悬架模型
        3.3.3 二自由度1/4车空气悬架时域仿真分析
    3.4 悬架参数对1/4 车辆空气悬架减振效果的影响分析
        3.4.1 悬架阻尼对减振效果的影响分析
        3.4.2 悬架刚度对减振效果的影响分析
        3.4.3 轮胎刚度对减振效果的影响分析
    3.5 本章小结
第四章 车辆半主动空气悬架Fuzzy-PID开关切换控制研究
    4.1 模糊控制基本理论
    4.2 PID控制基本原理
    4.3 模糊自适应整定PID控制器设计
    4.4 Fuzzy-PID开关切换控制策略
        4.4.1 模糊控制器设计
        4.4.2 PID控制器设计
    4.5 Fuzzy-PID开关切换控制仿真研究
        4.5.1 随机路面输入仿真
        4.5.2 冲击路面输入仿真
    4.6 本章小结
第五章 车辆半主动空气悬架模糊滑模控制策略研究
    5.1 滑模变结构控制理论
        5.1.1 滑模变结构控制定义
        5.1.2 滑模变结构控制的基本性质
    5.2 半主动空气悬架滑模控制器设计
        5.2.1 滑模控制器的参考模型
        5.2.2 误差动力学方程
        5.2.3 滑模切换面的设计
        5.2.4 滑模控制率的设计
    5.3 模糊滑模控制器的设计
    5.4 模糊滑模控制仿真研究
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间获得的科研成果及奖励
致谢

(5)基于数值模拟的过热度优化控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题开展的前景和价值
    1.2 国内外研究成果现状
        1.2.1 电子膨胀阀的研究现状
        1.2.2 PID控制器的研究现状
        1.2.3 管壳式换热器的研究现状
    1.3 本文的主要工作
2 电子膨胀阀流量及控制特性仿真分析
    2.1 电子膨胀阀组成及原理
        2.1.1 电子膨胀阀的结构
        2.1.2 电子膨胀阀的工作原理
    2.2 电子膨胀阀仿真系统
        2.2.1 数学模型的建立
        2.2.2 电子膨胀阀控制特性分析
    2.3 计算机仿真实验
        2.3.1 传递函数的确定
        2.3.2 电子膨胀阀流量特性分析
        2.3.3 计算机仿真结果及分析
    2.4 本章小结
3 制冷系统过热度模糊PID控制器的设计与仿真
    3.1 电子膨胀阀控制系统
        3.1.1 电子膨胀阀控制系统工作原理
        3.1.2 PID控制算法
    3.2 模糊自整定控制器的设计
        3.2.1 模糊自整定控制系统结构
        3.2.2 模糊控制器输入与输出变量的设计
    3.3 模糊控制表的建立
    3.4 模糊自整定控制系统的仿真
        3.4.1 模糊自整定控制器的搭建
        3.4.2 仿真结果及分析
    3.5 模糊控制PID控制器对过热度的影响
    3.6 本章小结
4 基于粒子群算法的PID控制器参数整定
    4.1 标准PSO算法的简介
        4.1.1 最初PSO算法的来源
        4.1.2 标准PSO算法的求解原理
        4.1.3 PSO算法寻优流程及参数选取
    4.2 基于PSO算法的PID参数整定
        4.2.1 PID参数初值的确定、适应度函数的选择及算法实现
    4.3 优化结果分析
    4.4 本章小结
5 系统在串级控制下的过热度
    5.1 最优控制
    5.2 房间温度数学模型的构建
    5.3 电子膨胀阀与蒸发器整体化数学模型的建立
    5.4 基于PID控制恒温房仿真控制系统
    5.5 本章小结
6 管壳式换热器的优化及最佳COP下的数值模拟
    6.1 模型的建立
        6.1.1 数学模型
        6.1.2 几何模型
    6.2 计算方法与边界条件
        6.2.1 计算模型的选择
        6.2.2 边界条件
        6.2.3 网格无关性验证
    6.3 计算结果与分析
        6.3.1 压力场分析
        6.3.2 温度场分析
        6.3.3 速度场分析
    6.4 最佳COP下制冷剂流量
    6.5 不同制冷剂流速下的管壳式换热器数值模拟
        6.5.1 两种入口流速下的速度场分析
        6.5.2 两种入口流速下的压力场分析
        6.5.3 两种入口流速下的温度场分析
    6.6 本章小结
7 总结与展望
    7.1 本文主要工作总结
    7.2 对未来工作的展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文
致谢

(6)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

(7)基于遗传算法的模糊PID控制器及其半物理仿真验证研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
详细摘要
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 风扰环境下飞控算法研究
        1.2.2 半物理仿真技术研究
    1.3 研究内容及实现功能
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 实现功能
    1.4 论文章节安排
第2章 四旋翼无人机动力模型与控制器设计
    2.1 四旋翼无人机结构设计
    2.2 机体坐标系与地球坐标系
        2.2.1 欧拉角表示
        2.2.2 坐标转换
    2.3 四旋翼无人机动力学建模
    2.4 风扰模型的建立
        2.4.1 基本风
        2.4.2 阵风
        2.4.3 渐变风
        2.4.4 随机风
    2.5 串级PID控制器设计
    2.6 本章小结
第3章 模糊PID控制器设计优化
    3.1 模糊PID控制器设计
        3.1.1 模糊控制理论
        3.1.2 制定模糊规则表
    3.2 遗传算法优化方法设计
        3.2.1 遗传算法原理
        3.2.2 遗传算法流程
        3.2.3 遗传算法优化模糊规则方法
        3.2.4 优化后模糊规则的生成
    3.3 本章小结
第4章 半物理仿真平台设计
    4.1 技术目标
    4.2 总体设计方案
    4.3 物理效应模型与关键技术
        4.3.1 六自由度转台
        4.3.2 姿态测量传感器
        4.3.3 仿真建模
        4.3.4 仿真代码生成
    4.4 任务调度器设计与实时通信技术
    4.5 本章小结
第5章 四旋翼无人机飞行仿真系统设计和实现
    5.1 四旋翼无人机飞控系统设计
        5.1.1 系统整体设计
        5.1.2 惯性导航系统设计
        5.1.3 惯性/GPS组合导航设计
    5.2 半物理仿真平台搭建
    5.3 自然风场环境模拟设计
        5.3.1 实验目的和方案
        5.3.2 风场模型测试与验证
    5.4 自然风场扰动实验分析
        5.4.1 风场扰动下四旋翼无人机仿真飞行实验
        5.4.2 控制器对比仿真实验
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在读研期间参加的科研项目和研究成果

(8)矿井提升机重力下放控制系统研究与设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 重力下放系统研究现状与存在的问题
    1.3 提升机液压系统控制技术研究现状
    1.4 主要研究内容及章节安排
2 重力下放液压系统与辅助传动方案的设计
    2.1 提升机重力下放系统的运动过程分析
    2.2 提升机重力下放液压系统的研究与设计
    2.3 重力下放辅助传动方案设计
    2.4 本章小结
3 液压系统工作特性研究与辅助传动装置性能分析
    3.1 重力下放液压系统工作特性研究
    3.2 辅助传动装置的性能分析
    3.3 本章小结
4 提升机重力下放电控系统设计与研究
    4.1 提升机重力下放电控系统结构
    4.2 电控系统硬件电路设计
    4.3 电控系统软件设计
    4.4 重力下放控制系统控制策略研究
    4.5 本章小结
5 提升机重力下放控制系统联合仿真
    5.1 模糊自适应PID控制器设计
    5.2 重力下放控制系统联合仿真模型建立
    5.3 仿真结果分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(9)基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦自适应PID控制策略的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题的研究背景及意义
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 研究意义及目的
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 变风量空调系统多参数解耦控制技术的研究现状
        1.3.2 单神经元PID控制理论的研究现状
    1.4 本文主要研究内容和章节安排
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 本文章节安排
第2章 变风量空调系统自动控制设计
    2.1 变风量空调系统概述
        2.1.1 VAVACS的基本组成
        2.1.2 VAVACS各组成部分的分类及选择
        2.1.3 VAVACS的控制方式及特点
    2.2 基于矩阵法VAVACS三参数耦合控制回路建模及稳定性分析
        2.2.1 VAVACS三参数单控制回路的数学描述
        2.2.2 VAVACS三参数耦合控制回路的矩阵描述
        2.2.3 VAVACS运行的稳定性分析
    2.3 本章小结
第3章 变风量空调系统三参数前馈解耦控制方案的选择与设计
    3.1 多参数解耦控制理论及MATLAB实现
        3.1.1 多参数控制回路之间的耦合性分析
        3.1.2 多参数控制回路解耦补偿器的设计及MATLAB实现
    3.2 VAVACS三参数前馈解耦补偿控制系统设计
    3.3 本章小结
第4章 基于改进单神经元PID算法的自适应PID控制器设计及性能分析
    4.1 传统PID控制器的控制规律和参数整定方法
        4.1.1 PID控制器的控制规律
        4.1.2 控制系统常用的性能评价指标
        4.1.3 PID控制器参数的整定方法
    4.2 基于改进单神经元PID算法的自适应PID控制器设计
        4.2.1 基于单神经元PID算法的自适应PID控制器的基本理论
        4.2.2 基于MSNPIDA的自适应PID控制器的控制规律及参数整定方法
    4.3 基于MSNPIDA的自适应PID控制器参数整定的算例验证
    4.4 基于MSNPIDA的液位自适应PID控制器参数整定效果的实验验证
    4.5 本章小结
第5章 基于MSNPIDA的 VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制系统数值仿真
    5.1 VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制系统的Simulink组态
    5.2 基于MSNPIDA的 VAVACS三参数自适应PID控制器参数的整定
    5.3 VAVACS三参数前馈解耦自适应PID控制系统的仿真模拟及性能分析
        5.3.1 冬、夏季工况VAVACS三参数解耦自适应PID控制系统仿真与分析
        5.3.2 夏季工况VAVACS三参数非解耦自适应PID控制系统仿真与分析
        5.3.3 夏季工况VAVACS三参数前馈解耦传统PID控制系统仿真与分析
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

(10)水泥分解炉出口温度的自适应多维泰勒网控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水泥分解炉生产工艺及设备
        1.2.2 水泥分解炉出口温度控制国内外研究现状
        1.2.3 多维泰勒网优化算法研究现状
    1.3 课题研究内容及章节安排
第二章 水泥分解炉出口温度数学模型建立
    2.1 数学建模分析
        2.1.1 分解炉出口温度影响因素分析
        2.1.2 数据驱动建模及方案设计
    2.2 基于互相关的时滞参数估计法
        2.2.1 快速傅里叶变换及逆变换
        2.2.2 互相关原理
    2.3 递归最小二乘法
    2.4 模型参数辨识及验证比较
    2.5 本章小结
第三章 分解炉出口温度控制器设计
    3.1 基于改进单纯形法的PID优化控制器
        3.1.1 单纯形法原理
        3.1.2 改进单纯形法
        3.1.3 基于改进单纯形法的PID优化控制器设计
    3.2 自适应BP神经网络PID控制器
        3.2.1 神经网络概述
        3.2.2 自适应BP神经网络PID控制原理
        3.2.3 自适应BP神经网络PID控制器设计
    3.3 自适应多维泰勒网控制器
        3.3.1 多维泰勒网算法介绍
        3.3.2 自适应多维泰勒网控制原理
        3.3.3 自适应多维泰勒网控制器设计
    3.4 本章小结
第四章 水泥分解炉仿真系统设计
    4.1 分解炉仿真系统
        4.1.1 系统仿真设计流程图
        4.1.2 系统仿真模型
    4.2 分解炉出口温度控制仿真实验
    4.3 干扰条件下仿真实验
    4.4 模型参数改变仿真实验
        4.4.1 模型系数变化
        4.4.2 时滞参数t变化
        4.4.3 各参数均发生变化
    4.5 分解炉出口温度控制系统仿真平台设计
        4.5.1 仿真平台界面设计
        4.5.2 不同控制器仿真界面设计
        4.5.3 干扰仿真的设计
        4.5.4 参数变化仿真的设计
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作与结果总结
        5.1.1 主要工作
        5.1.2 结果总结
    5.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
发表论文列表

四、自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真(论文参考文献)

  • [1]单轨滚振试验台液压激振伺服系统设计与研究[D]. 郭维年. 华东交通大学, 2021(02)
  • [2]过桥箱盖零部件渗油检测系统的设计[D]. 江翠翠. 齐鲁工业大学, 2021(10)
  • [3]基于FCS舞台调速吊杆同步控制系统的研究与设计[D]. 李玉禄. 兰州理工大学, 2021(01)
  • [4]车辆磁流变半主动空气悬架系统控制策略研究[D]. 顾瑞恒. 华东交通大学, 2021
  • [5]基于数值模拟的过热度优化控制研究[D]. 秦健. 西华大学, 2020(01)
  • [6]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)
  • [7]基于遗传算法的模糊PID控制器及其半物理仿真验证研究[D]. 杜盼旭. 杭州电子科技大学, 2020(04)
  • [8]矿井提升机重力下放控制系统研究与设计[D]. 张帝. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [9]基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦自适应PID控制策略的研究[D]. 陈宗帅. 兰州理工大学, 2020(12)
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基于MATLAB的自适应模糊PID控制器设计及计算机仿真
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