变论域模糊控制的无刷直流电机控制系统

为了改善无刷直流电机(BLDCM)的调速性能,研究了基于变论域思想的自适应模糊PID控制器及其在BLDCM控制系统中的应用,变论域自适应模糊控制对模型无精确要求、速度快、精度高、鲁棒性好、适应性强.详细分析了BLDCM电机模型的建立、控制结构设计、伸缩因子的选择等,给出了具体的控制算法设计,并在Matlab仿真平台下,构建了BLDCM的电流、转速双闭环控制的仿真系统,其中,转速环采用了变论域自适应模糊PID控制器.仿真结果表明,与常规PlD控制和普通模糊PID控制相比,采用变论域自适应模糊PID控制时,转速输出无超调,响应速度快.转矩脉动小,控制精度高,为无刷直流电机在军事、办公设备、家电等需要快速、高精度控制、抗扰能力强的场合的应用提供了一种有效的解决方案.     

基于LQR的二级倒立摆的变论域自适应模糊控制

针对传统模糊控制的不足,以二级倒立摆为例,采用了变论域自适应模糊控制理论.考虑到二级倒立摆为多变量系统,为了解决模糊控制器规则组合爆炸问题,利用LQR理论先设计出状态反馈器,再进行降维处理.最后利用变论域自适应模糊控制理论给出伸缩因子,从而得到变论域自适应模糊控制器.仿真结果表明,该方法控制效果好,鲁棒性强.     

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。     

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LQR三级倒立摆变论域自适应模糊控制

针对传统模糊控制的不足，以三级倒立摆为例，应用变论域自适应模糊控制理论，给出了三级倒立摆的数学模型，并验证了其可控性。考虑到三级倒立摆为多变量系统，为了解决模糊控制器规则组合爆炸问题，利用LQR理论先设计出状态反馈器，再进行降维处理。最后利用变论域自适应模糊控制理论给出伸缩因子，从而得到变论域自适应模糊控制器。仿真结果表明，该方法控制精度高，具有良好的稳定性和鲁棒性，可实现倒立摆系统的随动控制。     

基于模糊控制技术的中央空调控制器的仿真研究

针对常规模糊控制技术的不足,从模糊控制的本质出发,分析了现有改善模糊控制器性能的方法。在此基础上,提出了一种变论域模糊控制加PID控制器的方案,设计了相应的控制器,并以中央空调系统为控制对象进行了仿真实验。仿真结果表明,该模糊控制比常规模糊控制的超调量小、稳态精度高并且抗干扰性较好,模糊控制器的性能得到了较大的提高,而且简单易行,适合于硬件实现。     

移动机器人模糊控制与模糊自适应PID控制

研究机器人路径规划问题,在移动机器人上配置超声波传感器,对返回的距离值进行信息融合,并将环境分为有障和无障两种模式.针对无障模式下模糊控制的路径振荡问题,为了克服振荡和减小超调,提出了有障模式下的模糊控制和无障模式下的模糊白适应PID控制方案.利用MATLAB建立了GUI移动机器人仿真平台.仿真结果表明,在非结构化未知环境下,可使系统响应速度加快,解决了振荡和超调问题,更好地实现从起点到静态目标点的路径规划任务,可为设计提供可靠依据.     

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.     

板球系统T—S模糊多变量控制方案

板球系统是一个典型的多变量，非线性控制对象，它是杆球系统的扩展，适合用于检验各种控制方案，本文介绍了板球系统及其数学模型，就轨迹跟踪问题提出了基于T－S模糊的模糊多变量控制方案，并验证了这种控制方案能使系统全局渐进稳定，仿真实验结果表明本文所采用的控制方案明显优于传统的PD控制方案。     

变风量空调系统末端变论域模糊控制

针对变风量空调系统非线性、时变性和难以建立精确模型的特点,提出一种具有自适应能力的变论域模糊控制,以提高控制系统的控制速度和精度,使系统具有更好的动态性能和准确性。在推导VAV末端装置模型的基础上,进行了仿真实验。仿真结果表明,与传统PID控制和常规模糊控制比较,变论域模糊控制提高了系统的动静态特性和系统的稳态精度,从而使模糊控制器的性能得到了较大的改善,具有良好的控制效果。     

板球系统的T-S模糊多变量控制方案

板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象，它是杆球系统的扩展，适合用以 检验各种控制方案．本文介绍了板球系统及其数学模型，就轨迹跟踪问题提出了基于T-S模 型的模糊多变量控制方案，并验证了这种控制方案能使系统全局渐进稳定．仿真实验结果表 明本文所采用的控制方案明显优于传统的PD控制方案．     

异步电机软启动的变论域模糊自适应控制策略

异步电机软启动系统是一个时变、非线性的高阶系统,将变论域模糊自适应控制方法应用于异步电机的软启动控制系统中,并建立电机软启动控制系统的Matlab/Simulink的仿真模型,给出了变论域自适应模糊控制方法的仿真结果,与传统PID控制和常规模糊软启动控制方法进行了比较。仿真结果表明,该方法具有无需精确建模、响应快速、精度高、鲁棒性好、适应性强等优点,切实可行,并优于其他控制方法。     

Observer-based variable universe adaptive fuzzy controller without additional dynamic order

A high-precision fuzzy controller, based on a state observer, is developed for a class of nonlinear single-input-single-output (SISO) systems with system uncertainties and external disturbances. The state observer is introduced to resolve the problem of the unavailability of state variables. Assisted by the observer, a variable universe fuzzy system is designed to approximate the ideal control law. Being auxiliary components, a robust control term and a state feedback control term are designed to suppress the influence of the lumped uncertainties and remove the observation error, respectively. Different from the existing results, no additional dynamic order is required for the control design. All the adaptive laws and the control law are built based on the Lyapunov synthesis approach, and the signals involved in the closed-loop system are guaranteed to be uniformly ultimately bounded. Simulation results performed on Duffing forced oscillation demonstrate the advantages of the proposed control scheme.     

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FNN的板球系统轨迹控制方案

基于视觉的板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象,本文针对该系统的基本位置控制和轨迹控制问题,提出了模糊多变量控制方法并结合神经网络控制方案,仿真实验结合实际系统实验均实现了其对位鼍控制和任意运动轨迹控制,验证了控制效果。     

符号型自适应模糊控制器

伸缩因子设计是变论域模糊控制的关键, 也是设计的难点. 借助于Lyapunov综合分析方法, 提出一种符号型自适应模糊控制方案, 避免花费精力设计伸缩因子. 方案中使用符号函数替代输入的伸缩运算, 后件调整仍使用积分调节因子. 因此, 本质上它仍是一种论域可变的模糊控制. 相比较变论域模糊控制, 该方案所需规则少, 稳态精度高, 鲁棒性好. Lyapunov稳定性理论保证了跟踪误差的渐近收敛. 最后, 实例证实了方案的可行性.     

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。     

基于多层蚁群算法的变论域模糊控制

针对模糊控制器控制精度不高、自适应能力有限等问题,提出一种变论域自适应模糊控制方式.首先在对离散蚁群算法改进的基础上,提出用于连续域寻优的多层蚁群算法.其通过将解空间分成有限网格,并且算法在迭代过程中采用三个阶段的搜索策略,每个阶段采用异构搜索机制.然后根据系统性能利用改进算法动态调整伸缩因子,从而构成基于多层蚁群算法的变论域自适应模糊控制器.最后将此控制器用于中厚板液压位置伺服系统中.仿真结果表明,采用自适应模糊控制器的伺服系统收敛速度明显加快,此控制策略在适应能力与鲁棒性好于其它控制方式.     

基于模糊内模控制的球磨机系统的研究

球磨机系统具有多变量、强耦合、长时滞以及生产工况变化大等特点,采用常规控制策略很难达到控制目标。针对该问题,文章提出了一种基于模糊内模控制的球磨机系统的设计方案,分析了球磨机工作原理,建立了其数学模型,详细介绍了球磨机系统的解耦分析,最后给出了球磨机模糊内模控制器的设计方法。仿真结果表明,基于模糊内模控制的球磨机系统具有良好的解耦能力,鲁棒性强,能够较好地解决球磨机系统的时变性、耦合性和延迟性问题,具有一定的工程应用价值。