采用数模混合可编程芯片AFS600,通过配置其嵌入的8051软核和内置资源构造了最小控制系统;完成了太阳能热水器的控制系统设计,实现了温度、水位等参数的采集、处理和控制等功能;采用增量式PID控制算法实现了淋浴水温的自动控制,使水温保持在设定温度的上下2℃范围内。

随着计算机技术的飞速发展，虚拟仪器在自动测试及自动化领域起着越来越重要的角色。本文的动平衡测试系统采用LabView软件及其数据采集卡NIDAQ-6221，实现对凸轮轴转速的精确控制和其振动信号的实时采集与动态性能的分析。系统主要有PC机，数据采集卡NIDAQ-6221，单向交流调压模块，电涡流位移（转速）传感器和凸轮轴动特性试验平台组成。充分利用LabView的强大计算分析功能和虚拟仪器过程控制技术（实现带通滤波器，PID控制及参数整定）使整个控制系统具有优良的控制精度和稳定性。系统利用LabView平台编程，具有研制周期短，开发成本低，性能可靠，界面友好，易于功能扩展等优点。

随着工业生产大型化,大口径大流量测量日益增加,为了使变水头大流量装置更精确的应用于大口径大流量的测量中,利用单片机能够实现PID调节的关键技术,能够在在标定过程中当高位槽中液位下降,调节阀的开度也随着增加,从而使得流量保持在一个恒定的状态。由于采用了利用流体自由降落和阀门动态调节流量的关键技术,解决了恒水头法标定过程中水泵必须向水流量标准装置持续注水以保持压头不变的过程,节省了大量的电力资源,是一种方便并且节约的一种新的标定方法。

阐述一种自平衡机器人的系统构成、工作原理和控制算法。本系统主要由机械行走装置、控制系统和传感器3部分组成。控制系统以ATmega128单片机为核心,还包括电池及供电模块、电机驱动器及外围电路。机器人平台位姿的监控采用红外测距传感器,经计算获得姿态信息。通过控制实验,验证了该系统的合理性和有效性。

为解决采棉机采棉头液压马达由于负载不断变化引起的转速不稳定和不同步的问题,采用AMESim和MATLAB/Simulink联合仿真的方法,对采棉头液压系统进行了AMESim液压系统建模,在施加不断变化的负载情况下进行PID控制和模糊自整定PID控制仿真。结果表明:施加PID控制要比不施加任何控制的液压马达转速更加稳定,转速更加趋近于设定值;模糊自整定PID和PID控制都可以使液压马达转速趋近于设定值,但模糊自整定PID控制比PID的控制马达同步精度更高。

针对电磁制动与液压制动复合制动系统的模式切换所造成的车辆制动不稳定的现象,提出一种控制策略,采用逻辑门限值的控制方法来实现电磁液压复合制动系统的制动模式平稳切换。为实现制动力矩连续稳定的控制,再利用PID控制算法,协调制动模式切换时制动力矩所产生的波动,并通过仿真分析验证控制策略的有效性,使电磁液压复合制动系统更加实用可行。

设计一套大型轧制伺服液压缸试验台液压系统,该系统可进行轧制用伺服液压缸的静态和动态等实验项目的测试工作。试验台液压系统采用符合工况要求的阀控非对称液压缸模式。通过建立阀控非对称液压缸的数学模型,并对试验台液压系统的各项参数进行了推导与求解,求得试验台液压系统的传递函数,应用Matlab/Simulink软件对系统进行建模仿真研究,并采用PID算法对仿真模型进行优化控制,通过VB6.0软件编写试验界面和控制程序,进而完成伺服液压缸的各个实验项目。

针对液压推进型水下机器人的定向控制问题,对液压推进器的比例滞环、机器人多自由度运动模型、控制器设计等方面进行了研究,提出了液压推进器转速PI控制与ROV定向PID控制相结合的控制方法;在Matlab/Simulink中建立了海马号水下机器人的六自由度动力学模型,并设计了带螺旋桨转速PI闭环的定向控制器;该定向控制器包括控制手柄输入、定向PID控制器、推力分配及合成矩阵、螺旋桨转速PI控制器等,利用仿真试验模型对控制器进行了抗干扰测试。仿真结果表明：所提出的复合PID控制器可显著减小由于液压推进器推力不一致引起的定向角度控制误差,具有比常规PID控制器更好的控制性能。

研究水介质大流量比例阀开度的控制策略。比例阀采用二级结构，用4个先导级锥阀控制主阀阀芯开度。根据比例阀的结构特点，将比例阀模型简化为4个独立可变节流口控制双出杆对称缸模型，通过增加适当的约束条件后，借鉴零开口四通滑阀控制双出杆对称缸模型，进一步推导出比例阀简化模型的传递函数形式。在传递函数基础上建立基于模糊PID控制算法的控制策略，以比例阀期望开度与测量反馈开度的偏差及偏差变化率作为模糊控制器输入，由模糊控制器在线计算输出PID控制器3个参数增量，从而在线动态调整PID控制器参数，通过MATLAB／Simulink仿真实验，证实模糊PID控制策略优于单纯PID控制。

针对飞机液压能源模块地面负载模拟系统中,由于系统与泵源等的耦合作用,系统特性较为复杂,难以快速找到合适的PID控制器参数值的问题,以某企业飞机铁鸟液压能源系统负载模拟装置为对象,采用直驱比例阀通过节流方式来控制系统流量或压力,进行了负载模拟。设计了液压能源系统负载模拟装置,对负载模拟系统中的系统原理和控制难点进行了论述,建立了负载模拟系统的数学模型;基于系统的特点,提出了基于某神经网络的PID控制方法,以实现利用计算机快速寻找合适的PID控制器参数值;在Matlab中对算法进行了仿真,并进行了试验验证。研究结果表明:该方法可行,相比人工试凑可以更快地找到合适的PID控制器参数。