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关键词

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2019 5

模糊控制 5

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自适应控制 3

解耦控制 3

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基于频域的PID广义预测控制器的鲁棒性分析

王繁珍,陈增强,姚向峰,袁著祉

《中国工程科学》 2006年第8卷第10期页码 66-70

摘要：

推导了PID广义预测控制器(PID-GPC)的闭环反馈结构, 采用小增益定理获得了存在建模误差(MPM)情况下PID-GPC鲁棒稳定的一个充分条件。然后在频域内分析了PID-GPC控制器的参数选择对其鲁棒性的影响。

关键词：预测控制鲁棒性频域小增益定理 PID控制

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基于队列智能方法的分数阶PIλDμ控制器设计 None

Pritesh SHAH, Sudhir AGASHE, Anand J. KULKARNI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第3期页码 437-445 doi: 10.1631/FITEE.1601495

摘要：本文首次采用队列智能方法对分数阶PID控制器的参数进行优化。验证了队列智能方法在分数阶PID控制器设计中的性能，并与其他方法如粒子群优化方法、遗传算法和改进的电磁算法等的性能进行比较。此外，队列智能方法对应的标准差表明，提出的方法在解决控制问题时具有鲁棒性。

关键词：队列智能；分数阶微积分；分数阶PID控制器；调节

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智能自主寻迹小车测控系统的研究与设计

王玲,张强,李雪梅

《中国工程科学》 2014年第16卷第3期页码 92-98

摘要：以飞思卡尔M9S12XS128微处理器作为小车的控制核心，采用红外光电传感器采集路径信息，微处理器根据路径信息和小车当前状态采用脉冲宽度调制（PWM）方式对驱动电机和舵机进行控制。优良的控制算法对智能小车寻迹的准确性和稳定性起着关键的作用，文中采用模糊比例-积分-微分（PID）控制策略对直流电机的转速进行控制，利用双P控制算法控制智能小车舵机的转向；测试结果表明，智能小车运行快速平稳

关键词：智能小车测控系统模糊PID控制双P控制算法

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基于改进粒子群算法优化的PID控制器在协同碰撞避免系统中的应用 Article

Xing-chen WU, Gui-he QIN, Ming-hui SUN, He YU, Qian-yi XU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第9期页码 1385-1395 doi: 10.1631/FITEE.1601427

摘要：为解决将PID控制器引入协同碰撞避免（cooperative collision avoidance system，CCAS）的研究中存在的不能合理优化PID控制器，以及对车辆行驶稳定性、舒适性及燃油经济性研究不足的问题，本文提出使用改进的粒子群优化算法（particle swarm optimization, PSO）优化PID控制器的方法，来实现CCAS对车辆更好的操控的目标。首先，本文使用PRESCAN和MATLAB/Simulink进行联合仿真，构建了由PID控制器，机动策略判断模块组成的CCAS。其次，本文使用改进的粒子群算法，依据获得的汽车动力学数据，对PID控制器进行了优化。结果表明，经过本文方法优化的PID控制器，不仅可使CCAS实现基本功能，还可实现车辆动态稳定性，行驶舒适性和燃油经济性的改善。

关键词：协同碰撞避免系统；改进的粒子群算法；PID控制器；行驶舒适性；燃油经济性

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用于非线性混沌系统的基于分岔分数阶PID控制器设计方法 None

Karima RABAH, Samir LADACI, Mohamed LASHAB

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第2期页码 180-191 doi: 10.1631/FITEE.1601543

摘要：提出一个新的鲁棒分数阶比例-积分-微分（FOPID）控制器，以其中一个不稳定的固定点来稳定一个扰动非线性混沌系统。基于使用分岔图的比例-积分-微分行为，分析非线性混沌系统的稳定性。提取控制器参数的初始集，其后续可通过二次准则优化。积分和微分分数阶也被二次准则识别。在两个非线性系统（陈氏多涡卷混沌系统和Genesio-Tesi混沌系统）中应用数值模拟，结果表明分数阶比例-积分-微分控制器在稳定非稳定固定点过程中，甚至在随机扰动情况下，能够提供最好的闭环系统性能。

关键词：分数阶系统；分岔图；分数PID控制器；陈氏多涡卷混沌系统；Genesio-Tesi混沌系统

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Convergence performance comparisons of PID, MRAC, and PID+MRAC hybrid controller

Dan ZHANG,Bin WEI

《机械工程前沿（英文）》 2016年第11卷第2期页码 213-217 doi: 10.1007/s11465-016-0386-x

摘要：

This study proposes a hybrid controller by combining a proportional-integral-derivative (PID) control and a model reference adaptive control (MRAC), which named as PID+MRAC controller. The convergence performances of the PID control, MRAC, and hybrid PID+MRAC are also compared. Through the simulation in Matlab, the results show that the convergence speed and performance of the MRAC and the PID+MRAC controller are better than those of the PID controller. In addition, the convergence performance of the hybrid control is better than that of the MRAC control.

关键词： proportional-integral-derivative (PID) control model reference adaptive control hybrid control convergence speed comparison

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A hybrid LQR-PID control design for seismic control of buildings equipped with ATMD

Amir Hossein HEIDARI, Sadegh ETEDALI, Mohamad Reza JAVAHERI-TAFTI

《结构与土木工程前沿（英文）》 2018年第12卷第1期页码 44-57 doi: 10.1007/s11709-016-0382-6

摘要： This paper presents an efficient hybrid control approach through combining the idea of proportional-integral-derivative (PID) controller and linear quadratic regulator (LQR) control algorithm. The proposed LQR-PID controller, while having the advantage of the classical PID controller, is easy to implement in seismic-excited structures. Using an optimization procedure based on a cuckoo search (CS) algorithm, the LQR-PID controller is designed for a seismic- excited structure equipped with an active tuned mass damper (ATMD). Considering four earthquakes, the performance of the proposed LQR-PID controller is evaluated. Then, the results are compared with those given by a LQR controller. The simulation results indicate that the LQR-PID performs better than the LQR controller in reduction of seismic responses of the structure in the terms of displacement and acceleration of stories of the structure.

关键词： seismic control tuned mass dampers cuckoo search PID controller LQR controller

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一种新型的有向拓扑条件下普通线性多智能体系统的一致性协议 Article

Hao-liang LI, Ren-nong YANG, Qiu-ni LI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第8期页码 1071-1081 doi: 10.1631/FITEE.1601422

摘要：首先基于分布式PID（Proportional-integral-derivative）控制提出了一种新的一致性协议，然后通过变量转换将一致性问题转变为一个渐进稳定问题，通过状态投影方法给出了系统实现一致性的充分必要条件和一致性函数的显示表达式

关键词：多智能体；一致性；PID（Proportional-integral-derivative）控制；线性矩阵不等式

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PID neural network control of a membrane structure inflation system

Qiushuang LIU, Xiaoli XU

《机械工程前沿（英文）》 2010年第5卷第4期页码 418-422 doi: 10.1007/s11465-010-0117-7

摘要： Because it is difficult for the traditional PID algorithm for nonlinear time-variant control objects to obtain satisfactory control results, this paper studies a neuron PID controller. The neuron PID controller makes use of neuron self-learning ability, complies with certain optimum indicators, and automatically adjusts the parameters of the PID controller and makes them adapt to changes in the controlled object and the input reference signals. The PID controller is used to control a nonlinear time-variant membrane structure inflation system. Results show that the neural network PID controller can adapt to the changes in system structure parameters and fast track the changes in the input signal with high control precision.

关键词： PID neural network membrane structure

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Structural design of morphing trailing edge actuated by SMA

Qi WANG, Zhiwei XU, Qian ZHU

《机械工程前沿（英文）》 2013年第8卷第3期页码 268-275 doi: 10.1007/s11465-013-0261-y

摘要：

In this paper, the morphing trailing edge is designed to achieve the up and down deflection under the aerodynamic load. After a detailed and accurate computational analysis to determine the SMA specifications and layout programs, a solid model is created in CATIA and the structures of the morphing wing trailing edge are produced by CNC machining. A set of DSP measurement and control system is designed to accomplish the controlling experiment of the morphing wing trailing edge. At last, via the force analysis, the trailing edge is fabricated with four sections of aluminum alloy, and the arrangement scheme of SMA wires is determined. Experiment of precise control integral has been performed to survey the control effect. The experiment consists of deflection angle tests of the third joint and the integral structure. Primarily, the ultimate deflection angle is tested in these two experiments. Therefore, the controlling experiment of different angles could be performed within this range. The results show that the deflection error is less than 4% and response time is less than 6.7 s, the precise controlling of the morphing trailing edge is preliminary realized.

关键词： morphing wing trailing edge shape memory alloy digital signal processor PID algorithm

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A novel high-temperature and high-pressure hydraulic pump based on mononeuron control

Linhui ZHAO, Xin FANG

《机械工程前沿（英文）》 2009年第4卷第2期页码 219-223 doi: 10.1007/s11465-009-0024-y

摘要： Based on structures and characteristics of traditional hydraulic pumps, this paper proposes a novel high-temperature and high-pressure hydraulic pump (HHHP) that can work under 150°C and 28 MPa to overcome problems of traditional high-temperature plunger pumps. The HHHP is designed with the structure of mechanical division and double cylinder parallel. The control signals of two cylinders are two separate triangle waveforms with 90° phase difference. Because the output waveforms of two cylinders have the same characteristics as the control signals, the HHHP can obtain a stable output after two separate waveforms are superposed. A mononeuron self-adaptive PID control algorithm is also improved by modifying parameters and . Two improved controllers are used to control the two cylinders, respectively, making two displacements of plungers match each other. Therefore, reduced fluctuations and stable pressure output is obtained. Besides simulation, tests on the built prototype test system are carried out to verify the performance of HHHP. Results show that the improved control approach can limit fluctuations to a lower level and the HHHP system attains good outputs under different signal periods and different pressures.

关键词： mononeuron PID control hydraulic pump pressure fluctuation

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Control algorithm of a servo platform

Shouyong XIE, Xiwen LI, Shuzi YANG, Mingjin YANG,

《机械工程前沿（英文）》 2010年第5卷第3期页码 353-355 doi: 10.1007/s11465-010-0098-6

摘要： According to the characteristics of the movement of a special-purpose three-axis servo platform, this paper presents an improved grey prediction proportional integral derivative (PID) control algorithm. Different weights at different time are given to different sampling moments in the algorithm, and the time meanings of the sample data are paid more attention. Simulation results show that the performance of response and stability of the platform of the improved algorithm is better than that of the traditional one. The control algorithm meets all requirements of the control system of the special-purpose three-axis servo platform.

关键词： grey prediction proportional integral derivative (PID) control improved algorithm weight servo platform

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歼击机环境控制系统控制性能分析

姚洪伟,王浚

《中国工程科学》 2006年第8卷第6期页码 44-47

摘要：

提出了针对环境控制系统特点的脉宽-模糊复合控制方案；使用Matlab软件的Fuzzy工具箱和Simulink工具箱，建立了脉宽调节、PID控制、模糊控制和复合控制等4种控制模型，其中模糊控制模型以混合后的温度与基准温度之间的偏差及其变化率为输入，通过模糊推理得到控制信号；输入温度阶跃信号对该4个控制模型的阶跃响应特性进行了计算和分析；选取一组动态参数作为输入对复合控制模型的动态响应进行仿真计算，结果表明，复合控制系统有效解决了现有脉宽调节系统的温度波动问题

关键词：飞机环境控制模糊控制仿真

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工程机械控制与操纵系统的网络控制研究

李运华,杨桂林

《中国工程科学》 2005年第7卷第9期页码 25-29

摘要：

简要综述了工程机械中控制与操纵系统的发展历程和关键技术；提出了基于现场总线控制的网络控制实现功率传输和运动控制与综合的新方案；以应用于上海磁悬浮铁路工程轨道梁搬运的工程机械的计算机控制系统为例，讨论了基于现场总线控制系统(FCS)和PC104车载工控机的车辆计算机网络控制系统的设计方法和控制策略；研究结果为大型车辆与工程机械的控制与操纵提供了新的实现途径。

关键词：工程机械控制操纵网络控制

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先进控制方法在航天器上的应用：进展、挑战和未来发展 Review

Yong-chun XIE,Huang HUANG,Yong HU,Guo-qi ZHANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第9期页码 841-861 doi: 10.1631/FITEE.1601063

摘要：概要：本文从工程师角度出发，对当前先进控制方法在航天器上的应用情况进行综述。本文的目的是向工程师们展示已获得实际应用的先进控制方法，而不是仅仅停留在理论研究阶段的方法。我们通过大量的文献调研发现，尽管当前先进控制理论和方法发展得非常迅速，但是绝大部分先进控制方法距离在航天器上实际应用还有较远的距离。目前，国内外发射的大量航天器中，只有屈指可数的极少数航天器采用了先进控制方法，其中H2/Hinfinity鲁棒控制主要用在弹性模态较为明显的航天器上，MARC等自适应控制方法主要用于处理模型不确定的情况望从事航天器控制的工程师们通过本文的研究，可以对具有较强工程应用价值的先进控制方法有一个全面的认识；同时，也向理论研究者们提出了航天器实际的工程需求。

关键词：航天器控制；鲁棒控制自适应控制；最优控制