在线自调整模糊控制器的设计

一、问题的提出模糊控制器的性能在很大程度上取决于所建立的模糊控制规则及其可调整性.因此,模糊控制规则的自调整是提高和改善模糊控制器性能的关键.由于模糊控制器的控制规则以解析形式描述,这就为设计具有在线自调整控制功能的模糊控制器提供了强有力的手段.基于模糊数概念建立了修正因子的模糊数模型,并对其插值.在对量化、比例、积分因子寻优后.能使所设计的模糊控制系统具有在线自调整控制规则的功能并具有良好的动态性能.本文还对模糊数模型有无插值运算两种方案进行了比较,并提供了仿真算例.     

一种基于Matlab的参数自调整模糊控制器的设计方法

本文介绍了一种在MATLAB的模糊控制工具箱中,通过编写S函数实现对量化因子和比例因子的在线自动调整来设计模糊控制器,从而有效地实现参数自调整模糊控制器的设计方法。为了验证参数自调整模糊控制器的优越性,分别进行了空调温度控制系统的PID控制、常规模糊控制和参数自调整模糊控制的仿真研究。结果表明,参数自调整模糊控制器较之常规的模糊控制器,在被控对象特性变化或较大扰动的情况下,控制系统能保持较好的性能,是一种较理想的控制方法,具有广阔的发展前景。     

卷染机模糊控制系统设计

采用模糊逻辑控制器设计控制规律,提出了对具有明显耦合作用的二输入/二输出系 统的一种模糊控制器设计方案,即"在线规则自调整"和"主从交替"策略.在模糊控制系统中采 用了变频调速器作为执行元件控制张力和线速.以卷染机为控制对象,用8098和两台变频调速 器实现了整个模糊控制系统,样机运行的测试结果表明,该模糊控制系统设计是成功的.     

.动力学演化算法的模糊控制器多参数优化*

模糊控制是一种非线性的控制方法,其性能在很大程度上取决于模糊控制规则、量化因子及比例因子,但传统的靠专家经验设计规则的方法不能根据被控对象的状态对模糊控制规则进行实时、动态的调整,而且对量化因子和比例因子也是根据经验选取,因此控制效果有时很难保证。提出了一种利用动力学演化算法自动对控制规则的调整因子、量化因子及比例因子进行优化。仿真实例表明了这种设计方法的可行性和良好的控制效果。     

机械臂自调整因子模糊PD迭代学习控制研究

大部分模糊控制器不具有适应控制对象变化的能力,基于此设计一种自调整因子模糊控制器,并针对机械臂长时间重复操作导致运动精确度下降这一类问题,结合迭代学习控制方法,提出一种自调整因子模糊PD迭代学习控制方法;以双关节机械臂为研究对象,利用Fuzzy工具箱编写模糊控制规则,通过系统产生的误差以及误差的变化率作为模糊控制器的输入量调整模糊系统中的量化因子和比例因子,实现模糊规则的更新和对迭代学习控制中的PD参数的实时调整,系统的自适应性得到提高,并在Simulink中进行机械臂的运动控制实验,仿真结果表明,所提控制方法最终产生的误差可以精确到0.0001 rad,同时在进行第2次迭代时关节角度和角速度误差收敛基本趋于零,整体的控制效果较好。     

智能网络化模糊控制系统的设计与研究

为了解决不确定性变化的网络时延对工业过程控制非线性系统性能影响的问题,将模糊控制与网络化控制思想相结合,设计了一种智能网络化模糊控制器。根据网络时延和远程被控对象的特性在线调整量化因子和比例因子,并对控制规则自动调整和完善,使得网络化控制的动静态特性趋于最优。     

多变量非线性系统参数自调整的模糊加权控制

本文针对多变量非线性系统,提出了一种参数自调整的模糊加权信息融合方法．利用 模糊组合变量降低模糊控制系统的维数,根据不同的模糊组合变量对最后决策的作用大小, 赋予不同的权重来实现对多变量非线性系统的控制,在利用反向传播算法对量化系数和加权 系数进行自学习后,在线进行基于模糊规则的参数自调整,有效地解决了多变量模糊控制系 统中难于设计多维规则库和在线实现自适应模糊控制的问题．本文还对所提出的方法进行了 仿真实验和实际系统的实验,实验结果证明了该方法的有效性．     

一种自组织模糊神经网络控制器

采用一种具有结构和参数学习能力的自组织模糊神经网络控制器设计方法。这种控制器无需事先确定模糊控制规则，能在控制过程中通过神经网络的结构及参数学习在线调整模糊神经网络的结构、产生模糊控制规则、调整规则的参数。仿真表明该控制器能用于一定纯滞后时变对象的控制，具有良好的控制性能。     

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.     

调整模糊控制规则的规则表旋转法

提出了用规则表旋转法修改控制规则的方法. 模糊控制器通常是基于专家经验或对象模型而设计的. 无论模糊模型或是经验都是粗糙和不能令人满意的. 提出的方法可以通过旋转规则表来调整原始的规则. 仿真结果说明, 这个方法是一种在模糊控制系统中有效调整规则的方法.     

一种在线变动模糊划分的自适应模糊控制方法

本文提出了一种在线变动模糊划分的自适应模糊控制方法。该方法在控制中基于二阶模型在线判断被控对象的特征，据此在线调整模糊控制中模糊集合的划分。模糊集合划分的在线变动与模糊控制规则共同实现控制策略，能适应对控对象的较大变化。文中给出了多种工况控制实例。     

参数自调整模糊PID调节器的仿真研究

主要针对实际复杂工业对象中存在的非线性、不确定性、时变性等特点,在常规模糊控制器的基础上,提出了一种参数自调整模糊控制器的设计方法.采用该方法事先不需要获知对象的精确数学模型,而是基于人类的思维以及生产经验,用语言规则描述控制过程,并根据规则去调整控制算法或控制参数.实验表明,参数自调整模糊控制算法具有一定的自适应性,能实现对复杂工业过程的控制.     

三维控制规则自修正模糊算法的研究

本文提出一种三维控制规则自修正模糊算法,利用优选法在线修正模糊控制规则,实现模糊规则自寻优,仿真结果表明,本算法可有效提高响应速度,减少超调,改善稳态性能,并可解决二维模糊控制在快速响应与稳定性之间的矛盾.     

一类弹性机器人的模糊控制

本文研究了一类多弹性连杆机器人的模糊控制问题.为系统仿真的需要.首先给出了该机器人系统的动力学模型.然后通过控制规则的函数生成方法给出了模糊控制器设计.并通过模糊控制器量化因子和比例因子的在线自调整.保证系统具有良好的动态与稳态品质.系统仿真结果表明,本文方案为弹性机器人的控制提供了新的有效途径.这项工作也为拓广模糊控制方法的应用领域做出了贡献.     

基于自校正模糊控制器的磨削加工控制系统

本文提供了一种规则自校正模糊控制器,并将其用于磨削加工系统的控制中,设计了一种在线的模糊推量算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线的调整。     

一种反应釜温度模糊控制器的设计与实现

反应釜是化工生产过程中的关键设备,准确控制反应釜内温度是提高化工产品的质量和产量,实现优质、稳定和节能生产的有效途径.本文基于模糊控制理论,设计一种反应釜内温度模糊控制器,研究模糊控制器输入和输出变量的确定、精确量的模糊化、模糊控制规则的设计、输出量的模糊判决和基于规则修改的模糊控制方法.以STM32F103RB单片机为核心搭建硬件平台,采用单线数字温度传感器DSl8B20实现多点温度采集,并实现了基于单片机的反应釜温度智能控制硬件系统.     

自主水下航行器模糊自校正航迹控制

为解决自主水下航行器AUV航迹控制问题,提出了一种基于模糊增益调节的模糊自校正控制方法。该方法完全使用马丹尼型模糊控制器实现,包括1个基本模糊控制器和3个模糊增益调节装置。基本模糊控制器用于实现AUV航迹保持,模糊增益调节装置为基本模糊控制器提供可以实时调整的量化因子。分别对模糊自校正控制方法和基本模糊控制方法进行了对比仿真试验,试验结果显示模糊自校正控制方法相比于基本模糊控制方法,其控制效果更好,特别是对海流扰动具有更强的适应性。     

一种基于柔性逻辑的控制方法研究

模糊控制是基于领域专家所给出的模糊控制规则来实现对系统的控制,这些模糊控制规则粗略地描述了控制器输入和输出之间的关系.模糊控制采用的是一种分段逼近的思想,因此在对高阶和多输入等实际复杂系统控制过程中,模糊控制存在控制规则组合爆炸和控制精度不高两大问题.从常规二维模糊控制器的输入变量误差E和误差变化率EC的基本物理意义出发,深入分析它们之间所蕴含的逻辑关系,指出这种关系的本质就是泛逻辑学中的泛组合关系,可用简单的泛组合运算代替复杂的模糊规则推理过程.据此提出了一种柔性逻辑控制方法,可实现对复杂系统的精确控制.最后,一级倒立摆的实物实验结果证明了该方法的可行性和有效性.     

基于权重因子的四种模糊控制规则比较

控制规则在模糊控制器中有着十分重要的地位,模糊控制规则的优化较多地被人们所重视,利用权重因子对模糊控制规则进行自动调整,是目前比较多的做法.但目前多种做法鱼龙混杂,人们有时不能正确选择所需方法.文章对基于权重因子的模糊控制规则方法进行了归纳,并基于MATLAB/SIMULINK环境,针对某一实际系统采用四种方法进行仿真、分析、比较,结果对四种方法的优缺点作出了比较,四种方法都不能适应每个模糊控制器设计的要求,有各自的适应范围,得出的结论对模糊控制器的设计有参考意义.     

高精度模糊PID控制器及其在温度控制中的应用

在常规模糊PID控制器的基础上，通过增加模糊控制规则B，从而构成变积分系数的模糊PID控制器，通过在线调整积分系数，间接调整常规模糊控制器的模糊控制规则，以改善其性能，本文提出模糊PID控制器前件采用模糊推理控制，后件采用PID精确输出，兼有两者优点，控制试验结果表明，反复调整积分系数，控制器性能优于常规模糊控制器。