变论域自适应模糊PID控制器设计

针对一类大时滞、时变系统，提出一种基于变论域模糊控制理论及模糊PID控制原理的变论域自适应模糊PID控制方法。该方法结合了常规模糊PID控制器和变论域模糊控制器各自的优点，通过论域调整改善模糊PID控制器参数调整精度和范围，具有良好的自适应能力和鲁棒性能。仿真结果验证了该方法的优越性。     

电液比例系统变论域自适应模糊滑模控制

针对具有未知死区的电液比例系统,提出了一种带有死区补偿的变论域自适应模糊滑模控制方法.根据比例换向阀的死区特性,采用模糊逻辑系统设计死区预补偿器;将变论域的思想引入到自适应模糊滑模控制中,在线调节输入输出变量论域和隶属度函数,从而提高传统模糊滑模控制的精度;依据Lyapunov稳定性理论,构造变论域伸缩因子的自适应律,并对模糊逼近误差的上界进行实时估算,无需假设逼近误差上界已知.实验结果表明:采用变论域方法能有效地提高自适应模糊控制器的性能,在电液比例系统的位置跟踪控制中能克服系统固有的非线性特性、参数不确定性及外界干扰的影响,并且死区预补偿器消除了未知死区对跟踪精确度的影响,该方法具有响应快、精确度高、自适应鲁棒性强的特点.     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

同步发电机励磁系统是一个时变、非线性、强干扰、模型十分复杂的系统,应用传统的控制方法往往难于达到满意的控制效果。变论域自适应模糊控制具有对模型无准确要求、响应快速、精度高、鲁棒性好、适应性强等优点。将变论域自适应模糊控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中,首先详细地论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,然后给出了具体的控制算法;最后给出的仿真结果表明该控制算法在同步发电机励磁控制中切实可行,效果令人满意。     

永磁直线同步电机伺服系统的分段变论域模糊迭代学习控制

针对执行重复任务的永磁直线同步电机(PMLSM)在迭代学习过程中易受负载扰动、参数变化等非重复性扰动的影响而难以实现高性能跟踪控制的问题,提出了一种迭代学习控制(ILC)与变论域模糊控制相结合的分段变论域模糊ILC方法。在误差较大的时间段,采用变论域模糊控制实时地改变ILC的学习增益,并智能地调整模糊控制的论域,抑制不确定性因素对系统的影响,提高控制精度;在误差较小的时间段,采用PD型ILC,使学习增益稳定,进一步减小位置误差。实验结果表明,该控制方法可以有效地加快收敛速度,提高位置跟踪精度,并增强系统的鲁棒性。     

变论域模糊自整定PID控制在主汽温系统中的应用研究

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大延迟和时变等特性，采用常规PID串级控制方法难以获得满意的控制效果。通过引入变论域模糊控制原理来整定PID参数，从而实现了变论域模糊自整定PID控制。它充分综合了变论域模糊控制、PID控制的优点。通过对锅炉过热蒸汽温度控制系统的仿真研究表明，变论域模糊自整定PID串级控制的控制效果优于常规的PID串级控制，能适应对象参数的变化，具有较强的鲁棒性和自适应能力，控制品质好。     

基于自适应观测器的感应电动机矢量控制研究

对基于全阶自适应观测器的感应电动机无速度传感器矢量控制系统进行了研究.首先利用Popov超稳定理论分析出自适应观测器不稳定工作区域与其反馈增益矩阵有直接关系;在此基础上应用Kalman滤波理论优化设计反馈增益,并分析证明所设计的增益能够保证系统工作于稳定区.其次基于d-q系下电机动态模型,采用速度环变论域模糊控制和电流环前馈解耦控制,增强控制系统对外界干扰的适应能力.数字仿真试验验证了所设计的自适应观测器性能良好,鲁棒性强.     

双馈风力发电机的变论域模糊控制

针对双馈风力发电机有功和无功控制的自适应能力和控制精度的问题,本文设计了一套基于变论域模糊控制的高性能双馈风力发电机控制系统。由于风速的改变使得发电机转速及各参数都会改变,因此在Matlab环境下将电机参数在运行过程中随不同工况改变而改变这一因素考虑进去,进行了不同工况下的系统仿真试验,试验验证了基于变论域模糊控制策略是可行的,实现了有功功率和无功功率的解耦控制,并具有自适应能力强和控制精度高的良好动态特性。     

变论域模糊PID控制在改善DC-DC变换器非线性非最小相位系统的性能研究

除Buck电路外的传统DC-DC电路的动态模型是非线性非最小相位系统,其动态特性受电路参数和动态模型的影响较大。PID控制必须建立在精确的数学模型上,而DC-DC变换器的非线性决定了PID调节很难达到更优的效果。模糊PID控制不需要精确的数学模型,而且消除了模糊控制存在的静差。但该控制方式的自适应能力较低,在输入量变化较大时,其控制精度变差。变论域模糊PID控制利用伸缩因子使系统的自适应能力提高,并增加模糊规则的利用率,使控制精度提高。本文研究了变论域模糊PID控制在非线性非最小相位系统的DC-DC变换器闭环控制中的性能,以DC-DC变换器中的典型非线性非最小相位系统的Sepic电路和Boost电路为例进行了仿真和实验,结果表明变论域模糊PID控制比前两种控制方式具有更优的控制性能。     

基于变论域模糊逻辑的互联电力系统负荷频率控制

随着风电在电力系统中的渗透率不断提高,其出力不确定性对系统频率稳定造成威胁。针对风电接入系统后的频率波动问题,提出变论域模糊PI负荷频率控制策略。为克服传统模糊控制器由于论域固定导致自适应能力有限的缺点,设计的变论域模糊PI负荷频率控制器通过变论域方法实现输入、输出论域的动态调整。为满足风电接入系统后复杂的论域调整需求,基于模糊推理设计新型变论域伸缩因子。典型两区域互联系统仿真实验表明,在不同形式的扰动下,该新型控制器较PI控制器、模糊PI控制器有更好的控制表现,能更好地处理风电出力不确定性对互联电力系统频率稳定的影响。     

电动汽车感应电机DTC变结构双模糊控制

电动汽车感应电机传统直接转矩控制驱动系统存在转速自适应性能差和低速转矩脉动等问题。针对这些问题,提出一种基于转速、磁链和转矩变结构模糊控制的感应电机直接转矩控制驱动系统。采用速度模糊自适应PI控制实现电动汽车变负载下转速的稳定控制,采用磁链和转矩变结构模糊控制解决转矩的脉动问题。仿真和实验结果表明:该系统磁链和转矩得到了更精细的控制,降低了低速转矩脉动,同时转速模糊控制使电动汽车获得较好的驱动自适应控制性能。     

基于变论域模糊PID控制的同步发电机励磁研究

将变论域自适应模糊PID控制器应用于同步发电机的励磁调节与控制中.论述了控制器的结构设计、伸缩因子的选择方法,给出了具体的控制算法.通过采集机端电压以及电压的偏差作为控制器输入,然后通过模糊处理,对比例、积分、微分系数进行实时调整,由于传统的模糊PID励磁控制器对这3个参数调节精度不高,借鉴变论域思想,通过选择合适的伸...     

基于自适应模糊控制的飞机自动着陆系统

为了更好地完成着陆任务,引入自适应模糊控制算法应用于飞机自动着陆时下降以及改平的纵向控制中,利用变论域收缩因子来优化模糊控制器的量化因子,同时配合模糊规则对比例因子的自适应调整,从而使飞机更精确地跟踪下滑道.通过仿真表明该控制系统具有良好的动态性能,有效地提高了飞机自动着陆的精度.     

Adaptive variable universe of discourse fuzzy control for a class of nonlinear systems with unknown dead zones

In this paper, based on an adaptive nonbackstepping design algorithm, we proposed a novel variable universe of discourse fuzzy control (VUDFC) approach for a class of single‐input–single‐output strict‐feedback nonlinear systems with unknown dead‐zone inputs. Firstly, we convert the form of system into a normal form on the basis of some new state variables and coordinate transformation; at the same time, state‐feedback control is changed to output‐feedback control. Secondly, we design observers to estimate the new unmeasurable states. Then, different from considering the traditional backstepping‐based fuzzy control scheme, we introduce a direct VUDFC scheme, which is mainly based on changing of contraction‐expansion factors to modify the universe of discourse online, and fuzzy rules can automatically reproduce to develop the control performance; thus, the size of initial rule base is greatly reduced. This new algorithm can alleviate tracking error, improve the accuracy of the system, and strengthen robustness. Lastly, according to Lyapunov theorem analysis, we prove that all the signals in the closed‐loop system can be guaranteed to be stable, and the output can track the reference signal very well. Simulation results illustrated the effectiveness of the proposed VUDFC approach.     

变论域自适应模糊滑模多变量控制算法及其在单元机组协调控制中的应用

为有效地处理多变量复杂系统，提出了一种新型多变量模糊控制器的设计方法。通过分析滑模控制机理，综合变论域模糊自适应控制的思想，提炼出简化通用的规则库，规则数只是输入变量的线性函数，可在线调节输入变量论域和规则后件隶属度函数，使所构成的控制系统具有很强的鲁棒性、较好的自适应能力和较高的控制精度。最后用于对300MW单元机组协调控制系统进行了仿真实验，结果表明即使在机组工况点发生大的变化或受到较大干扰时，被控系统仍具有快速的负荷适应性、良好抗扰动能力和很强的鲁棒性。     

基于变论域模糊PI的永磁同步电机无传感控制

受到带通滤波器的影响,永磁同步电机(PMSM)脉振注入法中转子位置估算精度较低。为此,提出了一种基于变论域模糊PI的PMSM无传感控制法。利用变论域模糊的方法对转速环上固定的PI参数进行动态调节,达到减少系统延时、提高转子位置估算精度的目的。仿真的结果表明,变论域模糊PI能够用于转子位置估算,并且比传统PI无传感控制法减少了0.331°平均误差。     

基于论域自调整的模糊PID开关磁阻电机控制系统研究

针对开关磁阻电机系统较强的非线性,提出了一种基于论域自调整技术的模糊PID控制方法.根据论域自调整理论,设计了论域自调整模糊PID控制器;搭建了开关磁阻电机和论域自调整模糊PID控制器的Matlab仿真模型;通过仿真将开关磁阻电机在传统PID控制和论域自调整模糊PID控制条件下的运行状况进行了对比.仿真分析表明,论域自调整模糊PID控制方法比传统PID控制方法响应速度更快,控制精度更高,抗干扰能力更强.