基于模糊控制算法的城市交通区域协调控制

针对目前我国城市交通区域控制的研究现状,应用群决策理论和模糊控制理论,对整个城市区域交通建立协调二级模糊控制模型。以相邻交叉口之间的车流量信息和预测剩余时间周期为模糊控制器输入,由二级模糊控制器的输出控制下一时刻的绿灯相位,从而调整控制子区内相邻交叉口上下游之间的交通流和集散程度,最终实现对控制子区的宏观区域协调控制。     

粗糙集的过饱和多交叉口协同优化模型研究

为解决现有模糊智能控制方法仅适用于单交叉口非饱和状态,满足区域交通过饱和多交叉口信号协同联动控制的需要,提出了高峰时期主通道优化控制策略。在粗糙集知识推理基础上,构建了以多交叉口状态信息为条件属性,以绿灯延长方式、绿灯延长相位和绿灯延长时间3个参数为决策属性的多决策属性模糊控制模型。运用可辨识矩阵与属性频度的属性约简方法对模型进行约简,提取决策规则。实例分析表明:多交叉口主通道绿灯时间延长3~8 s能够有效提高区域交通整体通行效能,同时延长时间不仅与过饱和状态车辆最大排队长度有关,还与绿灯延长方式、绿灯延长相位存在关联,这与交警经验总结的控制规律一致。     

考虑边界交叉口交通拥堵的反馈阀门控制

基于路网宏观基本图(macroscopic fundamental diagram, MFD)实施城市区域交通控制时,为了防止边界交叉口受阻方向的车辆排队长度过长,同时提高路网内车辆完成率,提出了考虑受控区域边界交叉口交通拥堵状况的交通流反馈阀门控制方法,通过对边界控制阀门处路段存放车辆富余空间的分析,提出了阀门交叉口位置和数量选择模型;针对可能造成的阀门交叉口交通拥堵,提出了受控区域边界拥堵交通流分配算法,也即通过提前调节阀门上游交叉口的绿灯时间,把部分交通流提前控制在其它相邻上游交叉口.通过实际路网仿真,结果表明该方法可以有效控制阀门交叉口的车辆排队长度,降低阀门交叉口车辆平均延误时间和平均停车次数.     

城市路网和快速公路交通流的分散协调控制

利用模糊理论对城市路网和快速公路交通进行实时分散协调控制。把路网和快速公路作为一个大系统,子系统为路网中的各个交叉口,每个子系统有一个控制器,该控制器根据它自己和相邻子系统的交通流信息来动态管理绿灯相位及绿灯时间。控制器有三个模块组成：相序选择模块,绿灯判断模块和相位切换模块。控制器的控制目标是保持快速公路主线密度均衡和路网内各车辆平均延误时间最短。仿真研究表明该方法控制效果较好。     

交通强度优先的交叉口模糊控制研究

为了降低交叉口车辆延误,提高通行能力,研究了一个四相位交叉口交通信号的模糊控制方法。用交通强度刻画各相位交通流通行需求的紧急程度,根据各相位的交通强度由模糊推理得到当前相位的绿灯延长时间,并选取后续绿灯相位。以交叉口车辆平均延误作为交叉口信号控制的性能评价指标,在相同交通条件下对几种控制方式进行了仿真试验。结果表明,该文的控制方法相对于感应控制方法和直接采用车辆排队长度作为输入的模糊控制方法,更能有效减小交叉口的车辆平均延误。     

基于混合Petri网的交叉口交通信号控制研究

为优化交叉口绿灯时间,根据交叉口交通流的动态属性和交通信号的离散属性,建立了城市交通网络中单交叉口信号控制的混合Petri网模型.用连续Petri网描述交叉口容量和交通流变化,用离散时延Petri网控制交叉口各个相位的交通信号,每个相位都有控制绿灯延长时间的Petri网模型.在执行了最短绿灯时间后,根据当前等待通过的车辆数,通过禁止弧对绿灯延长时间加以控制,以确定最佳绿灯时间.最后对该模型进行计算机仿真,仿真结果表明该方案对单一交叉口实现了更有效的控制.     

模糊控制原理在城市交叉口智能控制中的应用

由于模糊数学理论可以比目前常规数学方法更好地描述交叉口交通流的随机性和不确定性,本文结合模糊控制技术及一般信号交叉口交通控制方法,提出了一种基于知识的模糊交通控制方法,设计了模糊控制器,并对该控制器进行了仿真研究,给出了控制方法的结构、模糊控制规则以及仿真计算对比结果.结果表明:计算过程简单,控制效果优于定时控制方法,并且在交通量较大时,还优于感应控制方法.它可以有效改善交叉路口的通行能力,为优化城市交通控制提供了一种参考方法.     

城市干线交通信号模糊控制及仿真

提出了一种基于模糊控制器的干线控制算法,该算法有两个模糊控制器绿灯延长时间模糊控制器和相位决定模糊控制器.前者决定当前绿灯相位的结束时刻,后者根据各相位的紧急度值的大小决定下一个放行的相位.运用仿真技术,把该控制方法和传统的定时控制方法进行了比较.仿真结果表明,本文提出的控制器是有效可行的,且效果优于定时控制.     

基于相序优化的多相位模糊交通控制

针对单交叉路口进行模糊交通控制算法的研究.首先提出一个简化的交叉路口交通流模型,设计一种基于相序优化的模糊控制器,然后以车辆平均延误时间为控制目标,采用模糊控制器和相序优化器联合进行交通控制.前者用来决定改变当前绿灯相位的时刻,后者从相序中根据优先权的大小决定下一个放行相位.仿真研究表明,该模糊控制器能更有效地对单路口进行多相位闭环控制,控制效果令人满意.     

基于相位饱和度的城市交通拥塞的定量评价方法[作者]福乔

城市地面交通的拥塞主要是由于交叉口的信号配时引起的,由此限制了路段的通行能力.交叉口相应相位的绿灯时间的利用率可以反映出该路段的拥塞程度.本文通过对路口实时交通数据的分析,提出了一种基于相位饱和度的交通拥塞的定量评价方法.     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

Networked Control Systems: A Survey of Trends and Techniques

Networked control systems are spatially distributed systems in which the communication between sensors, actuators,and controllers occurs through a shared band-limited digital communication network. Several advantages of the network architectures include reduced system wiring, plug and play devices,increased system agility, and ease of system diagnosis and maintenance. Consequently, networked control is the current trend for industrial automation and has ever-increasing applications in a wide range of areas, such as smart grids, manufacturing systems,process control, automobiles, automated highway systems, and unmanned aerial vehicles. The modelling, analysis, and control of networked control systems have received considerable attention in the last two decades. The ‘control over networks’ is one of the key research directions for networked control systems. This paper aims at presenting a survey of trends and techniques in networked control systems from the perspective of ‘control over networks’, providing a snapshot of five control issues: sampled-data control, quantization control, networked control, event-triggered control, and security control. Some challenging issues are suggested to direct the future research.     

自动化技术专题讲座(Ⅳ)──智能控制技术与应用

主要介绍智能控制的原理、结构、类型和应用。     

Stabilization of robot motion and contact force interaction for third-order motor dynamics

An approach to the synthesis of control laws stabilizing motion and force in contact tasks, based on the exponential stability of the closed-loop control system, is described. When using the synthesized control laws, simultaneous stabilization of both motion and force is achieved with a preset quality of the transient responses. The task is solved in a most general form, taking into account the constraints on robot control, its position and the force of interaction of the robot and the environment, and the external perturbations and inaccuracies of the measuring sensors, when the environment dynamics is being described by nonlinear second-order differential equation, and the robot dynamics includes the third-order equations of the robot actuators dynamics.     

专家PID控制在印染过程温度控制中的应用

对于具有较大时滞,非线性和时变性特点的打样机对象(它是印染行业中的一种小型设备),常规PID控制方法往往难以达到良好的控制效果.本文将专家控制器与常规PID控制器相结合,提出了一种智能控制器结构.试验表明,与常规PID控制器相比,该控制器的控制精度有了明显的提高.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。