变论域自适应模糊控制器的设计

相对于基本模糊控制器而言,变论域模糊控制器设计的关键在于如何确定论域伸缩的合理机制,即确定适当的论域伸缩因子,以使系统性能得到最大程度的提升。目前,关于变论域模糊控制的伸缩因子还没有统一的形式。本文将着重论述两种变论域模糊控制器中论域伸缩因子的设计方法。     

变论域模糊控制器的研究

引入变论域的方法,使模糊控制应用于精度要求比较高的场合.并设计了一种规则简单,响应迅速,小超调的模糊控制器,具有较高的实用性.     

变论域自适应模糊PID方法的研究与仿真

从优化模糊控制器的角度出发,讨论了变论域思想和伸缩因子的概念,同时就量化、比例因子和伸缩因子的关系进行了分析,进而阐述了一般情况下两种伸缩因子的选取方法;在此基础上将模糊PID和变论域思想想结合,形成变论域自适应模糊PID控制结构;最后通过某复杂非线性系统进行仿真研究,结果表明该方法达到了预期目的,优越性明显。     

一种变论域分层模糊控制器

针对分层模糊控制器规则难以设计,精度难于提高的问题,提出一种变论域分层模糊控制器。由宏观的派生性,使用继承变论域分层模糊控制规则。文中讨论了论域伸缩因子的构造,给出了变论域分层模糊控制的算法步骤。该算法提高了控制品质,避免了增加参数或改变拓扑结构的缺陷。为了证明此种控制器具有良好的逼近性能,还探讨了控制器的灵敏度。最后用双容水槽系统实验验证算法的正确性。     

一种变论域分层模糊控制器

针对分层模糊控制器规则难以设计,精度难于提高的问题,提出一种变论域分层模糊控制器.由宏观的派生性,使用继承变论域分层模糊控制规则.文中讨论了论域伸缩因子的构造,给出了变论域分层模糊控制的算法步骤.该算法提高了控制品质,避免了增加参数或改变拓扑结构的缺陷.为了证明此种控制器具有良好的逼近性能,还探讨了控制器的灵敏度.最后用双容水槽系统实验验证算法的正确性.     

变论域模糊控制器及其伸缩因子的仿真研究

在动态性能指标和稳态性能指标方面,变论域模糊控制器相时于一般模糊控制器均获得了较大的提高.但是,这些性能的提高与其伸缩因子的选取有很大的关系.作者对一般模糊控制器与变论域模糊控制器的控制性能作了仿真对比,讨论了伸缩因子中的参数对变论域模糊控制器的动态性能的影响,并总结了参数在不同的数值区间取值时影响性能指标的规律.     

基于标准论域的模糊控制器设计

设计模糊控制器时常常遇到的困难之一就是为各语言值确定合适的隶属函数.为此本文作者提出了基于标准论域的模糊控制器设计方法.作者首先提出"标准论域"的概念,在标准论域上隶属函数的形式简单、易于处理.然后,通过基础论域到标准论域上的连续单增变换,作者从整体上考虑了一个语言变量所有语言值的隶属函数,而不是像现有的方法一样孤立地确定各个语言值的隶属函数,从而大大减少了工作量.最后,作者详细说明了基于标准论域的模糊控制器的结构,推导了它的输入输出对应关系.现有的模糊控制方法的输入输出关系与基础论域采用的尺度有关,新方法则没有这一缺陷,而且利用这种模糊控制器结构可以方便的实现变论域模糊控制.     

变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制器设计

提出了一种变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法,用以提高分数阶系统的性能;在变论域自适应模糊控制的设计中,引入分数阶扩张状态观测器和分数阶跟踪微分器;在变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制中,利用分数阶跟踪微分器将输入信号转化为平滑跟踪和高质量差分信号,用扩张状态观测器获取每个状态变量的估计值、不确定性的实时动态模型以及外部扰动．为了消除稳态误差,提高控制精度,提出了可变值域的扩张状态误差积分;将变论域自适应模糊分数阶自抗扰控制算法和分数阶自抗扰控制 (FADRC)算法对典型的分数阶系统进行仿真,验证了所提方案的优越性和有效性．      

应用变论域模糊PID的直流电机调速系统

基于PID控制与模糊控制各自的优点,将模糊控制与常规PID控制相结合,并运用变论域的方法,设计了变论域自适应模糊PID控制器.然后,以直流电机为模型,实现对其转速的控制,使用Matlab进行可行性研究,并将其仿真结果与PID控制和模糊控制的仿真结果进行比较.结果表明,基于直流电机的变论域自适应模糊PID控制器的控制效果...     

变论域分形控制研究

分形(Fractal)可以是形态、功能和信息方面的自相似性。提出了用于变论域控制的量化因子和比例因子的分形因数F，从而把分形规律应用到查表式模糊控制中去。仿真结果表明提高了控制精度。     

二型模糊系统理论与应用

文章回顾了二型模糊系统理论的发展,详述了二型模糊集合的基本概念和计算方法,重点介绍了系统各基本组成部分的表达式和推导过程以及区间二型模糊系统的相关知识,概述了二型模糊系统的应用条件以及近几年的成功应用案例,最后总结了现阶段存在的问题及发展方向.     

迟滞系统的鲁棒自适应变论域模糊控制

设计了一个H∞变论域模糊控制器,用于控制一类单输入单输出的基于Preisach模型的未知迟滞非线性系统.该控制器将H∞控制与模糊控制结合起来,提高了H∞控制的智能性和模糊控制的鲁棒性.通过Lyapunov方法,证明了闭环控制系统是稳定的.该控制系统中模糊逻辑逼近误差和外部扰动误差都能通过调节权重因子被限定在一个给定范围内.最后,给出了关于未知迟滞非线性系统的仿真结果,表明了控制方案的可行和有效性.     

基于先验知识的单输入规则模块连接区间二型模糊控制器的设计

为解决单输入规则模块连接区间二型模糊控制器的设计缺少系统化方法的问题,提出了一种利用先验知识中所包含信息来系统化地构建单输入规则模块连接区间二型模糊控制器的方法.考虑了3种类型的关于被控系统的先验知识:被控系统的反对称性、单调性以及闭环系统的局部稳定性,并将这些先验知识转化成了对单输入规则模块连接区间二型模糊控制器参数的约束.将所提方案应用到了倒立摆系统的稳定性控制上.倒立摆系统控制器的设计过程表明:这些先验知识有助于系统化地设计单输入规则模块中的模糊规则,并能减小控制器参数的可行搜索区域.仿真结果验证了所提方案的有效性以及先验知识在控制器综合过程中的有用性.     

基于QPSO算法优化的区间二型模糊逻辑系统预测

设计了一类区间二型模糊逻辑系统,研究基于历史数据的预测问题.在区间二型模糊逻辑系统设计中,前件、后件、输入测量区间二型模糊的主隶属函数均选择成具有不确定标准偏差的高斯型二型隶属函数.量子粒子群优化(QPSO)算法用来调整所设计的区间二型模糊逻辑系统参数.部分欧洲智能技术网络(EUNITE)的负荷竞赛数据和美国田纳西州(WTI)原油价格数据用来测试所提出的模糊逻辑系统预测方法.定义综合评价误差和作为模糊逻辑系统的预测性能指标.仿真研究表明,所提出的区间二型模糊逻辑系统预测方法在收敛性和稳定性上均优于相应的一型模糊逻辑系统.     

Lotka—Volterra系统Ⅱ型模糊自适应控制方法

针对一复杂的Kolmogorov型捕食与被捕食生物系统,基于Ⅱ型模糊集合,提出了一类非线性模糊反馈控制器设计方法,并把逼近误差引入到控制器设计中以改善系统的动态性能;在生物系统受某些外界干扰而使物种无法持续稳定生存的情况下实现对理想状态跟踪,使得跟踪误差收敛到零;并用Lyapunov函数及Ⅱ型模糊逻辑系统的性质证明了所设计的控制器的有效性;从理论上研究了Kolmogorov生态系统的非线性行为及控制,说明该种群最终达到了一个新的适应各物种生存、发展的状态空间.     

一种新的区间二型模糊集排序方法

区间二型模糊集排序是模糊决策领域中的一个重要内容,然而文献中排序方法在某些情形下无法区分区间二型模糊集的排序顺序.针对这一问题,给出了一种新的基于模糊集内心的排序方法,依据排序值的大小来确定区间二型模糊集的排序顺序.与已有排序方法相比较,所给方法能够有效区分区间二型模糊集的排序顺序.     

基于区间二型模糊神经网络反演控制抑制二惯量系统的机械振动

针对带有不确定性和扰动的二惯量伺服系统,提出了一种基于区间二型模糊神经网络的自适应反演控制策略抑制系统的机械振动.首先建立了二惯量系统的动力学模型,设计了反演自适应控制律;其次系统中负载和电机两端未知的扰动变量定义为待估计项,采用区间二型模糊神经网络对其进行估计,给出了基于区间二型模糊神经网络的参数自适应律.基于李雅普诺夫稳定性理论,证明了闭环系统输出跟踪的收敛性,并且跟踪误差可以通过调节控制参数达到任意小.仿真结果表明该方法具有较好的控制性能.      

海底采矿车路径跟踪的变论域模糊控制

采用ADAMS/ATV软件建立海底采矿车机械系统模型,利用MATLAB/Simulink平台建立以速度内环和方位外环的行走控制系统模型及机械系统与行走控制系统协同仿真模型;针对海底环境的复杂性和未知性,采用变论域理论设计纠正方向和位置偏差的自适用模糊控制器以及PID控制理论设计速度控制器,开展海底采矿车在越单边障碍时过程中按预定路径行走仿真研究.仿真结果表明:基于变论域模糊控制理论所设计的海底采矿车路径跟踪控制模型的鲁棒性良好,其方位偏差纠正及速度跟踪的响应速度快、稳态性好、控制效果好,实现了海底采矿车按预定路径行走,为海底采矿车在采矿过程中自动行走控制提供了有效的控制方法.