基于变论域模糊PID的金属热处理过程温度控制方法

为高效且安全地提取金属合金内的可用材质并分析其性能,利用变论域模糊PID技术,实现对热处理过程的温度控制。设定在金属规则状态不变的情况下,论域会随着偏差的缩减出现伸缩,即需要增添新的规则。若偏差率能够支持模糊量化取整,控制器的伸缩因子可能会陷入无法取值的情况。此时,通过二元函数分片双一次插值法计算伸缩因子,在临近分档之间填充新规则,确保伸缩因子取值的连续性。然后,在模糊PID控制过程中加入变论域,依靠控制器实现对金属热处理过程温度的控制。根据实验验证情况可知：该方法有效提高了控制效果,在应用该方法后,缩短了温度控制时间,在100s内就可以是加热温度到达拟定值。     

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。     

基于变论域模糊PID算法的压力试验机

压力试验机控制系统存在被控对象不确定性、非线性以及系统易受负载变化的影响;在结合PID控制器较完善的理论,引入变论域的思想,给出一种全新的变沦域模糊PID控制算法,解决了模糊算法控制死Ⅸ和PID参数不易调整的问题;最后对试验台非线性系统进行了MATLAB/Simulink6.0仿真分析,与传统的控制算法相比:提高了控制精度,改善了系统的动态性能,增强了对不确定因素的适应性,因而能更好的满足工况需求.     

基于导管机器人的变论域模糊PID控制研究

在微创血管介入手术中,当操作者通过主手给出期望位置后,要求导管机器人能够控制导管快速稳定并精确到达目标位置。但由于导管机器人的电机响应迟滞以及血管内的复杂环境因素,传统的模糊PID控制已经不能满足血管介入手术对导管机器人快速性、精确性、强鲁棒性的要求。通过对导管建模,导管机器人运动学、手术坐标空间变换分析,采用变论域模糊PID控制,并运用Matlab进行仿真。仿真结果证明,所设计的变论域模糊PID控制器能够提高导管机器人的响应速度、定位精度与稳定性,为血管介入手术导管机器人的控制提供良好的理论依据。     

基于Smith变论域模糊自适应PID蒸发源温度控制

在电阻加热式真空蒸发镀膜过程中,需要通过对蒸发源的温度进行控制从而实现蒸发速率的控制.针对真空镀膜系统中蒸发源的温度变化具有非线性、时变性和滞后性的特点,提出了一种基于Smith预估的变论域模糊自适应PID的改进控制算法.基于改进的差分进化算法辨识真空镀膜温控系统的传递函数,结合变论域模糊自适应PID算法和比例控制构成...     

主动磁悬浮系统的变论域自适应模糊PID控制

针对主动磁悬浮轴承系统具有强非线性、强耦合、模型不确定等特点,提出了一种变论域自适应模糊PID算法;该方法通过选择合适的伸缩因子,避免了传统模糊PID控制中出现规则爆炸的问题;同时针对传统伸缩因子的函数结构和参数难以确定的特点,设计了基于模糊规则的论域伸缩因子;在SIMULINK环境中对主动磁悬浮轴承系统进行仿真,仿真结果表明,变论域模糊PID算法控制的主动磁悬浮系统具有更好的动静态性能,对外界干扰具有更强的鲁棒性.     

基于潜遗传变论域的倒立摆模糊控制系统的研究

针对多变量、非线性的倒立摆系统，采用欧拉法建立了其动力学方程，得到了状态空间模型，并用它建立了一种双闭环模糊控制系统的仿真框图。用Mamdani模糊控制器和潜遗传变论域模糊控制器分别对倒立摆进行了仿真，并通过对伸缩因子参数t的调整，得到了它影响控制性能的规律。     

变风量空调系统末端的变论域模糊PID控制

针对目前传统PID控制对模型依赖性强,参数难以在线调整,对不确定性强的变风量(VAV)空调系统的控制快速性和准确性差的特点,提出一种变论域模糊PID控制,以提高系统的控制速度和精度,使系统具有良好的动、静态性能。在推导的变风量空调房间和末端装置数学模型的基础上进行了仿真研究。结果表明,控制系统具有很好的鲁棒性和自适应能力,可以明显提高系统的响应速率,控制器的动态结构更适用于变风量空调系统。     

变论域模糊控制器的改进及其应用

分析了变论域模糊控制器的优点,同时指出了其存在系统开销大,实时性差的缺陷,采用了等级划分的思想对变论域模糊控制器进行了改进.同时将其应用于电机调速系统中,给出了以TMS320LF2407为核心的改进后的变论域模糊控制器硬件电路和软件设计的一般原则.     

变论域模糊PID在空调车温度控制中的应用

研究飞机维修地面环境空调系统优化控制,保证预期效果,飞机地面空调车温度控制系统是一个时变、非线性、模型不精确、工作环境不确定的复杂系统,空调控制温度精度差,影响稳定性能.针对传统的PID控制存在响应时问慢、稳定性差等缺点,提出了一种新的响应速度快、稳定性好和抗干扰性强的变论域模糊PID控制方法.采用变论域的思想,结合传统的PID方法和模糊控制方法的各自优点,形成变论域自适应模糊PID控制算法.利用变论域思想提高模糊推理的精度,并用模糊推理的方法实现PID参数的在线整定.在Matlab上仿真,结果表明控制方法效果明显优于传统PID控制,有效改善了系统的动态性能、稳态精度和鲁棒性,有较好的工程应用前景.     

水泥分解炉出口温度的多变量模糊控制

以2 000 t/d新型干法水泥分解炉为研究对象,使用前馈-负反馈的多变量模糊控制方法,实现了分解炉出口温度的控制。建立了水泥分解炉出口温度数学模型(MISO),使用VC++6.0对水泥分解炉出口温度多变量模糊控制与常规的PID进行仿真对比研究。研究结果表明:前馈-负反馈的多变量模糊控制效果优于传统PID控制。为便于工程实现,采用西门子WinCC6.0为OPC服务器端,自行开发的分解炉出口温度VC多变量模糊控制软件为OPC客户端,通过OPC接口成功地实现了二者间的数据通信,且系统运行稳定、效果良好,具有很强的实际应用意义。     

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。     

无刷直流电机的变论域模糊自适应控制

在无刷直流电机优化设计的研究中,由于无刷直流电机是一种复杂的控制系统,其电气参数具有非线性、时变性等特征.当控制系统的控制精度有较高要求时,传统PID控制器由于精度有限,将难以达到控制要求.根据无刷直流电机的电压与转矩转速方程,通过数学建模,构建其动态数学模型.利用变论域思想,提出一种基于伸缩因子的模糊控制方法,并设计了采用上述方法的转速电流双闭环控制系统.通过计算机仿真,结果表明,改进控制方法具有较好的动态性能.可以实现PID控制参数的在线整定,使电机控制系统具有一定的自适应性.利用此种控制方法,可以提高系统的响应速度及精度,并具有较好的控制性能.     

基于变论域模糊PID算法的MOCVD温升控制

将变论域思想加入到常规模糊控制中,实现了对MOCVD系统温升过程的有效控制.该控制器包含两个模糊控制过程,一个实现对输入输出论域的自调整,一个实现对温升的控制,通过实验仿真表明,所采用的控制方案能提高温升过程控制的整体性能.     

水泥分解炉温度控制系统设计

根据分解炉温度控制的实际生产情况,确定了三次风、煤粉和生料流量配比、阀门开度与分解炉温度之间的关系,建立了分解炉温度控制的数学模型。由于神经网络可以实现对复杂非线性对象进行有效的控制,因此选定神经网络中应用最广泛的BP神经网络作为控制算法,对三次风和煤粉阀门开度进行预测,为计算机进行计算处理提供了依据。在此基础上,设计了以工控机为核心的分解炉温度控制系统。实际运行结果表明,该控制系统稳定可靠,控制效果良好,满足了生产工艺的要求。     

风力发电机组的变论域自适应模糊控制

建立了变速变浆距风力发电机组的简化模型。在此基础上，将变论域自适应模糊控制应用到风力发电机组的转速和浆距控制系统中，改善风力发电机组的风能捕获性能。变论域自适应模糊控制器在保持规则形式不变的前提下。论域随着误差的变化而变化。这种控制器不但具有经典模糊控制的优点，如不需要精确的数学模型，产生非线性控制动作，良好的动态性能等．而且具有较高的控制精度。仿真结果证明该方法改善了风力发电机组的控制性能。     

基于多种群遗传算法的电动变桨系统的变论域模糊控制

针对电动变桨系统的时变性、非线性、大惯性及风速不确定性等特点,提出一种基于多种群遗传优化算法的电动变桨系统的变论域模糊控制方法。在该方法中,通过分析确定变论域伸缩因子的结构,利用多种群遗传算法优化其参数,实现伸缩因子参数的智能寻优,有效解决了模糊控制器精度不高、模糊控制中规则数量与控制精度之间的矛盾。在遗传算法迭代中,染色体采用实数编码、多种群、多目标并行搜索,利用最优个体最少保持代数作为算法终止判断。将设计的优化变论域模糊控制器应用于电动变桨系统的速度控制中,根据速度环的性能指标建立合适的目标函数,通过对基本论域自适应调整,实现了速度环的自适应控制。仿真结果表明,基于多种群遗传优化算法的变论域模糊控制在动态性能和稳态性能上优于变论域模糊控制。