一种新的自调整因子的模糊控制器的仿真研究

在模糊控制规则的构造中,带有多个调整因子的模糊控制规则虽然比较灵活,方便,但是对多个调整因子的寻优要花费较大的计算量,因此难以实时实现.尤其是随着误差,误差变化及控制量的论域量化等级的增加,调整因子的个数也相应增加,使得寻优过程变的复杂.一方面要考虑吸取带多个调整因子的优点.另一方面又要考虑尽量简化寻优过程.更好的满足实时性要求。因此本文设计了一种在全论域范围内带有自动调整因子的控制器.提出了一种新的控制算子,并对一二阶对象进行了仿真试验,获得了良好的控制效果.     

电阻点焊的变论域模糊控制方法

为提高电阻点焊模糊控制适应性和稳定性差的缺点, 根据变论域控制理论, 提出了电阻点焊的变论域模糊控制方法. 首先, 讨论了变论域模糊控制的基本原理. 其次, 设计了输入隶属函数、输出隶属函数、模糊控制规则、伸缩因子, 开发了一种基于规范化因子的电阻电焊变论域模糊控制器, 并使用模糊规则选择变论域的伸缩因子,给出了算法实现的具体步骤. 最后, 进行了不同控制方案的实验研究, 分析了实验结果, 验证了该控制算法的优越 性.     

误差分级变论域模糊控制在电机软启动的应用

针对一般模糊控制在异步电动机软启动应用时出现的启动不平稳和调整时间长的问题,分析了误差分级变论域模糊控制理论,设计了误差分级模块和S函数选择模块,搭建了基于误差分级变论域模糊控制电机软启动的整体仿真系统,实现了在电流误差不同的时刻选择不同论域的模糊规则来调整电机输入电压的目的.仿真对比实验表明:误差分级变论域模糊控制在电动机软启动过程中的控制效果优于一般模糊控制,能够使启动平稳并缩短调整时间.     

飞航导弹变论域自适应模糊PID控制方法

对于导弹飞行控制,当系统在大动态范围运行时,常规模糊PID控制由于固定论域、调整因子以及根据个别专家经验制定的有限控制规则不够完善,其固定的论域范围就会使得模糊控制对PID参数的调整过大或者过小,造成系统响应变慢,出现震荡,难以稳定等。针对导弹在飞行过程中具有非线性、耦合性以及时变性等特点,设计了一种自适应变论域模糊PID复合控制策略,采用变论域模糊控制实现控制参数自整定和控制规则的自调整,采用PID控制弥补模糊控制固有的精度盲区。实验结果表明该方法无论在随机扰动还是幅值扰动情况下都能够实现快速响应,自适应抗干扰能力强,具有动态响应快、稳定精度高,鲁棒性强等特点。     

基于Smith预估计器的变论域模糊控制

对于缺乏精确模型的过程或参数时变的滞后过程,传统Smith预估计器难以达到满意的控制效果。变论域模糊控制能够对一些非线性的、无对象模型的系统进行控制,并基本消除了系统的静态误差,但在对迟延时间较大的系统进行控制时容易产生震荡。针对具有较大纯迟延时间的系统,该文提出了基于Smith预估计器的变论域模糊控制方案。该方案将Smith预估计器和变论域模糊控制方式相结合,较好地克服了常规变论域模糊控制和传统Smith预估计控制所存在的主要问题。通过仿真实验分析,证明了该控制方案的有效性。     

基于Simulink变论域算法仿真技术研究

针对目前通过Simulink模糊控制工具箱对变论域模糊控制算法仿真缺少理论支撑的现象,利用模糊数学理论,推导出变论域模糊控制插值函数,并对此插值函数分析得出:将伸缩因子的作用对象向输入输出移动而保持论域固定可等效实现变论域算法.为验证理论,以单相逆变电源为例,在Simulink中搭建变论域模糊控制+PID算法仿真模型....     

基于变论域模糊控制的先进静止无功发生器

提出一种基于变论域模糊控制的先进静止无功发生器设计方法.在该方法中,采用优化的比例指数型伸缩因子,对电流环的模糊变量论域进行变换,实现了电流环的自适应控制.利用S函数编程设计了先进静止无功发生器变论域自适应模糊电流控制器,并进行了仿真实验.结果表明,与传统的PID控制相比,基于变论域控制的先进静止无功发生器具有较强的抗扰性能和鲁棒性,改善了电力系统的可靠性并提高其输电能力.     

基于Q学习算法的变论域模糊控制新算法

变论域模糊控制器的控制函数被＂复制＂到后代中,往往存在着＂失真＂现象,这种现象的后果是造成算法本身的误差.针对这一问题,本文提出了一种基于Q学习算法的变论域模糊控制优化设计方法.本算法在变论域模糊控制算法基础上提出了一种利用伸缩因子、等比因子相互协调来调整论域的构想,且通过用Q学习算法来寻优参数使控制器性能指标最小,使其在控制过程中能够降低＂失真率＂,从而进一步提高控制器性能.最后,把算法运用于一个二阶系统与非最小相位系统,实验表明,该算法不但具有很好的鲁棒性及动态性能,且与变论域模糊控制器比较起来,其控制性能也更加提高.     

变论域模糊控制在聚丙烯生产中的应用

为更好地提高模糊控制的自适应能力，以克服聚丙烯生产过程中的非线性、时变及滞后给控制带来的影响，在一般模糊控制基础上，研究了基于PID的变论域模糊控制原理。采用伸缩因子的概念，提出了变论域的改进模糊控制算法，使模糊控制规则可通过论域的压缩或膨胀派生出任意多条。仿真实验表明，该算法使控制系统具有较一般模糊控制和常规PID控制更高的稳态控制精度和良好的动态品质，可有效应用于聚丙烯反应釜控制，以取得较好的控制结果。     

一种变论域模糊控制伸缩因子算法的改进研究

阐述了常用的变论域模糊控制伸缩因子,对常用的自然指数形伸缩因子算法进行了改进,构建了一种运算量比较少且编程容易实现的伸缩因子,从数学角度证明了算法的合理性.通过把改进的伸缩因子算法移植于变论域模糊控制系统中,对某一阶非线性不稳定系统进行控制,通过MATLAB仿真,证明了该伸缩因子算法不仅能取得自然指数形伸缩因子算法同样...     

基于变论域模糊控制的温室环境控制系统的设计

详细介绍了基于变论域模糊控制的温室环境控制系统,以温度控制系统为例进行设计。该系统以变论域模糊控制为核心算法,用BP神经网络改变模糊控制的论域。根据误差和误差变化率选择合适的论域,不仅克服了误差过大或过小时对温室控制的影响,还解决了温室多变量难以建立数学模型和隶属度函数选择较难的问题。     

基于变论域模糊增量理论的质子交换膜燃料电池温度控制

质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部的电化学反应过程直接表现为温度的变化,所以有效的温度控制是保证燃料电池可靠性和耐久性的关键.本文将模糊增量控制用于PEMFC热管理系统中,将PEMFC的温度和电堆出入口温度差保持在设定值.首先,建立PEMFC热管理系统的动态模型,包括PEMFC电堆模型和辅助散热设备模型.然后,基于建立的系统模型,设计了一种变论域的模糊增量控制器.该控制器通过伸缩因子来动态调节模糊控制器中的量化因子和比例因子,实现对模糊论域的调节,从而提高控制的灵敏性和精确度.最后,将该温度控制方法用于10 kW燃料电池系统中,实验结果表明变论域模糊增量控制器相比于其他模糊控制方法,不仅具有更快的动态响应速度,还具有更强的鲁棒性和更高的控制精度.     

基于变论域的铝电解模糊控制研究

针对铝电解控制中的不确定性、非线性等因素给系统带来的影响,基于常规模糊控制,分析研究了该系统基于变论域的模糊控制机理。选定电解槽中的电解质温度为论域伸缩因子,利用变论域的思想,通过论域的膨胀或压缩使模糊控制规则可派生出任意多条,实时提高在线控制精度。分析仿真结果可知,该算法使铝电解温度控制具有比用常规控制更高的温度控制精度和系统性能,验证了该设计的有效性和实用价值。     

变论域智能积分控制器设计

结合模糊控制理论,从优化模糊控制器的角度出发,将论域伸缩因子和智能积分结合起来,设计开发了基于可变论域的智能积分模糊控制器。利用LPC2132 ARM嵌入式芯片作为模糊控制器的核心,LabVIEW搭建监测平台。并针对带有纯滞后的温度控制系统给出了仿真结果。仿真结果表明,对于带有纯滞后的系统,变论域智能积分模糊控制器能够很好地改善纯滞后系统的缺点,对于大延迟、时变、非线性的工业过程系统能够很好的控制效果,其控制效果优于常规的模糊控制器,有较高的工程实用价值。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

一种模糊自适应温度控制系统的设计

介绍了一种以单片机为核心,采用变论域模糊控制算法的温度控制系统,并对模糊控制思想及系统的软、硬件设计进行了阐述。采用该控制系统,能较好地克服温度控制对象的纯滞后特性,控制响虚时间短,超调小,且适用范围广泛。     

变论域自适应模糊PID控制系统仿真与应用

由于电液伺服系统具有非线性、时滞性等问题,自适应模糊PID控制方式仍难以精确控制马达转速,故设计了变论域自适应模糊PID控制算法。通过设计合适的伸缩因子,将变论域与自适应模糊PID控制相结合,该算法可以精确控制电磁比例阀的流量进而控制马达的转速。将PID控制、模糊控制、自适应模糊PID控制和变论域自适应模糊PID控制算法进行Matlab仿真,结果表明：变论域自适应模糊PID控制具有响应快、无超调、稳态误差基本为零的特点。通过可编程控制器实现了模糊PID控制与变论域自适应模糊PID控制算法在电液伺服系统中的应用,实验数据表明,变论域自适应模糊PID控制更加精确,符合工业控制要求。     

一种改进的三级倒立摆变论域模糊控制器设计

在传统变论域模糊控制系统中, 论域随着输入的变化实时改变, 论域的反复调整降低了控制的实时性, 同时伸缩因子的函数结构和参数也不易确定. 基于上述问题本文设计了基于改进型变论域算法的三级倒立摆模糊控制器: 首先提出了相对变论域控制思想, 然后采用模糊逻辑推理器构造了伸缩因子, 实时调整输入变量, 从而相对性地改变论域大小, 避免了传统伸缩因子的函数结构和参数不易确定的问题, 并根据系统闭环响应曲线设计了控制 器输出调整因子. 最后采用极点配置方法对状态变量进行综合, 避免了规则爆炸问题. 三级倒立摆的仿真结果表明了该方法具有较好的控制效果.     

一种新型自适应复合控制器在锂电池充电系统中的应用

为了解决锂电池充电系统的不确定性和参数整定困难的问题,本文提出了一种基于蚁群算法优化的模糊＋变论域模糊PID复合控制器的新方法。该控制器在系统波动频繁时,采用模糊控制使其具有最优的动态性能;当系统进入稳定阶段,采用PID参数自适应的变论域模糊控制以提高准确度。而用蚁群算法对PID参数值进行离线优化,并将优化后的值作为在线调节的初值,使系统更加稳定。将提出的复合控制策略应用于锂电池充电控制系统中。仿真结果表明,该系统具有良好的抗干扰性和鲁棒性。     

船舶双舵同步补偿控制

采用双舵配置的船舶,两套舵伺服系统结构参数和电气参数等具有一定的差异.在航行过程中,将会导致船舶双舵的同步误差增大、舵效降低、操纵性能变差.为了减小双舵同步误差,本文阐述了一种模糊变论域同步补偿控制方法.为此首先对舵机系统进行了机理建模,然后借鉴主从控制策略提出了双舵同步补偿控制系统结构,针对PID适应性差的问题,引入变论域模糊控制思想,进一步设计了变论域模糊PID双舵同步补偿控制器.最后仿真结果表明所设计的控制器有效地减小了双舵同步误差、提高了船舶航向稳定性,该方法在船舶双舵同步控制中切实可行,具有工程指导意义.