作者单位
摘要
长春理工大学 光电工程学院,吉林长春130022
针对目前基于数字微镜(Digital Micromirror Device,DMD)的光谱模拟中,光谱模拟单元具有不同偏态性质且存在非线性调制等特点,提出了一种适用于多种色温调制的基于模糊PID控制的恒星光谱模拟方法。构造了DMD工作矩阵、光谱调制权重矩阵、光谱分布函数矩阵以及目标光谱矩阵,建立了基于DMD的光谱模拟数学模型;然后,研究了基于遗传算法优化BP神经网络的光谱分布函数拟合算法,在400~800 nm的峰值波长内实现了光谱分布函数拟合;提出了一种基于模糊PID控制的光谱模拟算法,选择模糊集合与隶属度函数,制定了模糊推理以及解模糊化规则。仿真分析了模糊PID控制器性能,结果表明与PID控制相比,模糊PID控制的超调量减小90.7%,调节时间缩短了69.4%。最后,实验验证了3 000~11 000 K色温光谱分布曲线的模拟精度,结果表明:光谱模拟误差优于±4.21%;相较于PID控制,模糊PID控制在3 000,6 500以及11 000 K色温的最大光谱模拟精度分别提高了2.31倍,1.71倍和2.02倍。所提出的方法可以进一步提升光谱模拟精度,为高精度星敏感器的地面标定提供理论与技术基础。
光谱模拟 模糊控制 遗传算法 数字微镜 BP神经网络算法 spectral simulation fuzzy control genetic algorithm digital micromirror BP neural network algorithm 
光学 精密工程
2023, 31(11): 1619
作者单位
摘要
1 青岛理工大学, 山东 青岛 266000
2 哈尔滨工程大学, 哈尔滨 150000
3 郑州航空工业管理学院, 郑州 450000
四旋翼无人机执行任务时会受到大气紊流对姿态的干扰, 为此提出一种运用变论域模糊理论优化传统PID控制器的方法。根据运动学方程建立了控制精度更为准确的四旋翼无人机非线性模型。由于大气紊流具有随机性强的特点, 基于Dryden模型得到了大气紊流的分量模型。考虑到传统PID控制器抗干扰能力不足, 因此, 结合可变论域模糊控制设计出了变论域模糊自适应PID控制器。在Simulink环境下对两种控制器先后加入了大气紊流和阶跃响应干扰进行仿真比较, 结果显示, 优化后的控制器鲁棒性和稳定性均优于PID传统控制器。
四旋翼无人机 大气紊流 变论域模糊控制 Dryden模型 PID控制器 quadrotor UAV atmospheric turbulence variable domain fuzzy control Dryden model Simulink Simulink PID controller 
电光与控制
2023, 30(4): 17
作者单位
摘要
重庆邮电大学 光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室, 重庆 400065
针对家用超声治疗仪存在谐振频率易漂移及精度低等问题, 该文提出了一种将模糊控制器、比例、积分、微分(PID)控制器和锁相环技术结合的复合跟踪策略。通过直接数字式频率合成(DDS)技术结合STM32L151产生超声信号, 利用T型网络进行阻抗匹配, 对超声治疗仪性能进行测试。实验结果表明, 该治疗仪声-电转换效率高, 输出的超声波具有精度高, 不易失谐等优点。
超声电源 直接数字式频率合成 阻抗匹配 锁相环 频率跟踪 模糊控制 ultrasonic power supply direct digital frequency synthesis impedance matching phase-locked loop frequency tracking fuzzy control 
压电与声光
2021, 43(2): 170
作者单位
摘要
厦门大学 仪器与电气系,福建厦门361102
提高射流稳定性实现精确微图案喷印与微器件集成制造是电纺直写技术应用研究的重点。引入模糊控制器构建闭环控制系统突破带电射流干扰参数多、控制模型缺乏的不足,研究了射流行为、纺丝电流与喷印微结构尺寸的演变规律;喷印制造了直线与环形两种光栅编码器,可分别应用于线速度和角速度的检测,构建了速度传感检测系统分别测试两种光栅编码器。实验结果表明,闭环系统可以有效提高射流的稳定性和喷印结构的均匀性,直写微纳结构的线宽分布区间由40~140 µm减少到50~100 µm;分析了速度传感检测系统的测试结果,直线光栅编码器对线速度的测量范围为0~100 mm/s,误差优于0.87%,环形光栅编码器对角速度的测量范围为0~100 (°)/s,误差优于0.74%。模糊闭环控制极大提高了电纺直写技术稳定性和微器件集成制造精度,有助于促进微纳喷印技术的产业化应用。
电纺直写 模糊控制 有序微图案 光栅编码器 速度传感 electrohydrodynamic direct-writing fuzzy controlling orderly micro pattern optical grating encoder velocity sensing 
光学 精密工程
2021, 29(10): 2393
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100049
3 山东核电有限公司,山东烟台 265116
4 黑龙江省森林保护研究所,黑龙江哈尔滨 150000
快速反射镜能否精确稳定跟踪目标取决于良好的伺服控制性能。快速反射镜的通光口径越大,柔性支撑铰链和驱动器设计难度就越大,同时也会对伺服控制提出更高的要求。针对此问题,本文提出模糊自适应整定 PID(proportional integral derivative)控制算法,该算法既能运用模糊推理进行自适应整定控制参数,又能继承传统 PID控制器便于工程实现。本文对音圈电机(voice coil motor)驱动的.500 mm大口径快速反射镜进行控制器设计且进行仿真实验,并将其结果与基于传统 PID控制下的相比较。结果表明,基于模糊自适应整定 PID控制的.500 mm大口径快速反射镜的超调量为 5.40%,调节时间 51.0 ms,且抗干扰能力强于传统 PID控制。此外,与传统 PID控制相比,本文提出的控制方法提高了.500 mm大口径快速反射镜的响应速度,减小了跟踪误差,提升了.500 mm大口径快速反射镜系统的跟踪性能和鲁棒性。
快速反射镜 大口径 音圈电机 模糊控制 自适应整定 PID fast steering mirror, large aperture, voice coil m 
红外技术
2021, 43(6): 523
作者单位
摘要
1 光电控制技术重点实验室, 河南 洛阳 471023
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所,河南 洛阳 471000
3 空装驻洛阳地区第二军事代表室,河南 洛阳 471000
4 中国人民解放军95655部队, 四川 邛崃 611500
为了提高线性自抗扰控制(LADRC)应用下的光电稳定平台稳定精度及抗干扰能力, 提出一种变论域模糊自抗扰控制(VFADRC)方法。在系统模型未知的情况下, 在线性自抗扰的设计中引入不依赖模型信息的模糊控制器, 使用伸缩因子函数实现变论域设计, 并将VFADRC与线性自抗扰及模型辅助自抗扰(MLADRC)方法进行仿真对比。仿真结果表明: 所设计的变论域模糊自抗扰控制器具有调节时间短、超调量小的优点, 同时抗扰性能大幅提高, 能够有效提高光电稳定平台的干扰抑制能力。
光电稳定平台 变论域模糊控制 自抗扰控制 非线性误差反馈 photoelectric stabilized platform variable domain fuzzy control active disturbance rejection control nonlinear error feedback 
电光与控制
2021, 28(3): 76
秦树旺 1,2,3毛耀 1,2,3,*包启亮 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 光束控制重点实验室, 成都610209
2 中国科学院 光电技术研究所, 成都610209
3 中国科学院大学, 北京100049
为了解决高型控制方法在光电伺服跟踪系统应用中存在的稳态精度与超调量之间的矛盾, 设计了一种由多种群遗传算法(MPGA)优化的模糊Ⅱ型控制方法。该方法在经典Ⅰ型双闭环反馈控制器的速度环之前并联一个积分环节, 将系统型别增加到Ⅱ型, 以此加快反应速度、减小稳态误差; 并引入模糊控制器(FLC), 根据系统状态动态调节积分环节的增益, 实现动态高型控制, 既抑制系统震荡, 又保证稳态精度; 然后用MPGA优化FLC的输入输出比例因子, 得到最优控制参量。对该控制系统进行了理论分析, 并将各阶段优化系统进行了对比实验。结果表明, 在相同实验条件下, 采用MPGA优化的模糊Ⅱ型控制系统实现了对系统的动态高型控制, 既能保证原系统的超调量不变, 又能将稳态误差减小88.55%, 明显提高了控制系统的稳态精度。该研究对优化光电伺服跟踪系统是有帮助的。
激光技术 动态高型控制系统 模糊控制 遗传算法 laser technique dynamic high-order control system fuzzy logic control genetic algorith 
激光技术
2021, 45(2): 147
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
研究了一种基于模糊控制的嵌入式激光功率稳定系统,用声光调制器作为功率稳定的外部环路反馈器件,采用模数转换器和数模转换器以及数字信号处理芯片组成数控功率稳定电路。用模糊控制方案解决了传统比例-积分-微分(PID)的超调问题,反馈环路的稳定时间为1.8ms。有效抑制了激光功率在低频部分的相对强度噪声,在1Hz处从-88dBc/Hz改善至-110dBc/Hz。激光功率的相对起伏由0.29%降低至0.035%。相比于传统PID,模糊PID可以根据系统所处状态实时调整参数,从而达到自适应的效果。
激光器 功率稳定 模糊控制 自适应 
中国激光
2021, 48(1): 0101003
作者单位
摘要
南京理工大学机械工程学院, 南京 210094
针对舰载火箭炮交流伺服系统控制速度与精度的问题, 提出了一种RBF神经网络PID-模糊复合控制策略。该复合控制策略根据误差信息调节两种控制方法对被控对象的作用权值, 使两种控制方法无扰动地切换, 实现最终的控制量连续稳定输出。仿真实验结果表明, 该控制策略较好地综合了RBF神经网络PID控制和模糊控制的优势, 控制精度高, 系统响应快、震荡小, 能够更好地满足舰载火箭炮交流伺服系统的性能指标要求。
舰载火箭炮 交流伺服系统 RBF 神经网络 模糊控制 复合控制 shipborne rocket launcher AC servo system RBF neural network fuzzy control composite control 
电光与控制
2019, 26(12): 49
郝晓剑 1,2,*刘亭剑 1,2
作者单位
摘要
1 中北大学 电子测试技术国家重点实验室, 太原 030051
2 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
为了解决热电偶时间常数测试中阶跃温度问题, 采用模糊控制算法反馈控制激光器的输出功率, 设计了一种新的参量自适应模糊比例-积分-微分控制算法的闭环控制系统, 并进行了理论分析和实验验证, 测得某K型热电偶的时间常数为421.1ms。结果表明, 该算法能有效缩短平衡时间和增强控温系统的抗干扰能力。该结果对热电偶的校准研究是有帮助的, 具有一定的工程参考及应用价值。
测量与计量 时间常数测试 模糊控制 热电偶 模糊比例-积分-微分 闭环控制 measurement and metrology time constant test fuzzy control thermocouple fuzzy proportion-integration-differentiation closed-loop control 
激光技术
2019, 43(6): 784

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