多模自适应模糊控制器及其在精密伺服系统中的应用

永磁直线同步电动机(PMLSM)的理论研究还不十分完善并且其工业应用也没有实现,因此不能利用其数学模型或简单模糊控制的方法对垂直运动的PMLSM实现良好控制.设计了直线伺服系统的多模自适应模糊控制器.首先应用自组织模糊控制器,它可以在先验知识十分缺乏的情况下自动形成良好的控制表.然后考虑到被控对象的多动态特性,加入自整因子层对量化因子和比例因子进行在线模糊修改,从而改善了控制器的动态和静态特性.为克服模糊控制不能实现无静差控制的不足,使用无静差的双模设计,提高了伺服系统稳态精度和动态响应速度.实验证明,该伺服系统能够消除PMLSM固有的负载扰动、端部效应、参数时变对系统伺服性能的影响;并且具有自组织自学习能力强,快速跟踪,定位精确,鲁棒性强等特点.

永磁直线同步电动机多模自适应模糊控制器设计

针对永磁直线同步电动机参数不确定性所带来的系统干扰问题,设计出了多模自适应模糊控制器。该控制器实现了量化因子的在线自我学习,并具有多模分断控制功能,特自适应模糊控制与常规PID控制进行了有效地结合。仿真实验表明该伺服系统有效地克服了永磁直线同步电动机参数不确定性所带来的影响,并且具有快速,鲁棒性强等特点。

基于模糊自适应PID控制器的夹具自适应控制研究

为提高夹具自适应控制的稳定性和响应速度,以电磁无心夹具为研究对象,提出一种基于模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation, PID)控制器的控制方法。首先构建夹具数学模型,然后结合模糊控制和PID控制的优势,构建模糊自适应PID控制器对夹具进行自适应控制,最后通过在MATLAB软件上进行仿真。结果表明,该方法实现了阶跃信号、突加负载、正弦信号输入等不同条件下的夹具控制,且具有优异的控制性能。整个控制过程中,该方法超调量为2.11%,响应时间0.08 s。相较于PID控制器、模糊控制器、自抗扰控制器、模糊滑模控制器,该方法提高了夹具自适应控制的精度和响应速度,且可用于实际夹具自适应控制中,具有一定的实际应用价值。

基于模糊滑模控制器的机械臂自适应控制研究

为提高机械臂自适应控制精度,研究了基于模糊滑模控制器的机械臂自适应控制方法。通过设计干扰观测器,可以估计机械臂动力学模型内的外界干扰值;依据外界干扰值,对机械臂进行前馈补偿控制;以前馈补偿控制力矩为基础,设计模糊滑模控制器,完成机械臂自适应控制。实验结果表明,该方法可有效自适应控制机械臂,令机械臂各关节运行轨迹精准跟踪指定轨迹,且控制后的运行轨迹平滑,无抖动现象,即该方法可提升机械臂自适应控制精度与抗干扰性。

自适应模糊PID控制器的电气设备温度控制研究

温度控制可以避免由于电气设备温度过高而出现故障,为了提高电气设备的温度控制精度,研究了一种自适应模糊PID控制器的电气设备温度控制方法。在自适应模糊算法的基础上,优化PID控制器的结构,根据自适应模糊处理的原理,建立自适应模糊PID控制器输入与输出的关系,以电气设备的温变和均方差作为优化目标,完成自适应模糊PID控制器的参数优化。根据电气设备运行环境中的平均温度,构建电气设备温度的连续时间动态模型,采用优化后的自适应模糊PID控制器参数,获取电气设备温度控制的输出,最小化电气设备温度控制的目标函数,实现电气设备的温度控制。实验结果表明,该方法能够将温度控制精度提高到93%以上,其对电气设备具有较好的降温效果和控温效果,具备了可行性。

阻尼联络线低频振荡的SVC自适应模糊控制器研究

从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析,提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略,设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器,以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,依据模糊规则自适应地对控制参数进行调节,实现对区域模式振荡的有效抑制。数字仿真表明,该控制器能有效地提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和振荡模式具有较强的鲁棒性。

自适应模糊PID控制器的设计和仿真

在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在某系统中的应用进行了研究,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值。

用模糊RBF神经网络简化模型设计多变量自适应模糊控制器

针对多变量系统实时性要求 ,提出模糊径向基 (RBF)神经网络结构的简化模型及相应算法 ,并对由此简化模型设计的多变量模糊控制器模糊规则的在线自学习算法进行分析 ,提出一种系统动态增益的处理方法和基于过程最优的改进方案 .仿真实验结果表明该控制器可实现实时自适应控制 ,改进算法是有效的 .

一种自适应模糊PID控制器应用仿真

研究了一种误差驱动型自适应模糊PID控制器在二阶时滞系统中的应用。选择系统的稳态误差和误差变化率为PID参数自适应模糊调整的前件变量,将前件变量模糊化为7个论域期间,建立了PID参数调整的模糊规则表,查表得PID参数的后件参数,采用极大值反模糊化规则得到具体PID控制参数。仿真结果表明采用该控制器后系统的调节时间大大缩短,控制效果令人满意。

变量喷药自适应神经模糊控制器设计与仿真

为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了室内变量喷药试验台,使用DSP处理器及编码器分别得到杂草面积及喷药机械前进速度信息.结合所获试验数据,设计了一种基于自适应神经模糊推理(ANFIS)的双输入、单输出控制器.对控制器设计过程中输入输出变量的选取、隶属函数的选择及控制器的训练等进行了研究,数据经过30次训练后误差为1.47×10-5.对控制器的速度采集、串行通信、电磁阀驱动等硬件电路及模糊控制软件流程,进行了设计.在Matlab中建立了自适应神经模糊控制仿真模型,仿真结果表明:在喷头打开时间为0.2 s,喷药机械速度为0～1 m/s,杂草面积在0～100 cm2时,控制器可自动调节喷药量在0～4 mL变化.与采用传统模糊控制方式相比,该控制器自适应性强,具有较好的应用前景.

一种参数自适应模糊PID控制器

基于Ｔａｇａｇｉ和Ｓｕｇｅｎｏ的确定性模糊模型，提出了一种参数自适应模糊ＰＩＤ控制器．该控制器的参数调整也采用确定性模糊调整规则，从而使控制器的设计简单、容易，同时与一般的参数自适应相比具有很强的适应性和鲁棒性．仿真结果表明，该控制器明显地改善了控制系统的动态性能．

自适应模糊神经网络控制器在电阻加热炉中的应用

提出一种自适应模糊神经网络控制器，着重讨论了自适应模糊神经网络的混合学习算法和自适应动量解耦的最速下降法。给出了适于非线性时滞、基于径向基函数网络和自适应模糊神经网络控制器的控制方案，并把它用在电阻加热炉中。实际应用表明，模糊神经网络控制器具有良好的控制效果。

变论域自适应模糊控制器失真率的计算

变论域自适应模糊控制器已经成功应用在许多领域,然而它的参数难以准确估计,因此其失真率计算十分困难.本文基于Markov过程,提出一个新的计算方法.该方法通过一个特殊的Markov链模拟变论域自适应模糊控制器工作过程,解决了它的失真率计算问题,并证明这个方法是可行的.同时,通过两个算例验证这个方法的有效性.

机器人间接自适应模糊控制器及其应用

归纳并证明了机器人间接自适应模糊控制的几个重要特性并阐述了其用于多关节机器人跟踪控制的策略 .对一个具有远程独立电机驱动的双连杆机械臂的仿真结果证实了可行性 .

一种自适应模糊控制器

对文 [1]提出的模糊自适应控制算法提出改进方案 ,根据改进方案 ,控制算法可以去掉监督项 ,同时可加入一辅助控制项以提高动态特性 .经证明 ,算法仍然满足全局稳定 .为保证闭环渐近稳定性条件 ,文中提出一种模糊控制器结构自组织学习方法 .仿真结果显示 ,与文 [1]算法相比 ,本文算法更能保证闭环渐近稳定性 ,具有更好的动态性能 .

高压直流输电系统模糊自适应控制器的设计

提出了模糊和PI复合控制策略,即模糊自适应PI控制器,讨论了模糊和PI控制结合形式。结合典型12脉冲桥HVDC系统模型,采用Matlab在传统PI控制和模糊自适应PI控制下分别进行仿真。结果表明,与传统控制方法相比,发生单相交流线路接地故障时,由于模糊自适应PI控制器能在线调整PI参数,因而模糊自适应PI控制器能改善系统直流电流和直流电压的恒定性,并且具有更好的适应性和更强的鲁棒性。

时滞系统的自适应模糊控制器的研究

利用模糊控制方法研究出一种自适应智能控制器 ,将Smith预估器和内模控制结构结合起来 ,能在一定的模型误差范围内得到良好的控制品质 .主要控制量来源于模糊控制器 ,通过智能积分对模糊控制器不能消除的稳定误差进行克服 ,并对系统性能进行监测 ,使用模糊控制对控制量进行校正 .经仿真研究 ,这种智能控制器在一定的误差范围内有很好的鲁棒性 ,稳态误差为零 .

多馈入HVDC的模糊自适应协调阻尼控制器设计

提出一种基于广域测量系统的多馈入高压直流(HVDC)模糊自适应协调阻尼控制器。该控制器在传统的单输入单输出控制结构基础上增加了一个模糊逻辑单元,自适应地在线调整系统的移相角。同时,增益K与模糊逻辑单元联调,以保证移相环节参数改变后整个控制通道的增益保持不变。利用Prony辨识算法和极点配置法对该阻尼控制器的固定参数进行了整定,并对整定后的参数进行了协调优化。以中国南方电网2007年网络结构为对象,给出了该模糊自适应协调阻尼控制器的设计过程及仿真结果。结果表明:该阻尼控制器能快速、有效地阻尼区域间振荡,提高交流联络线的传输能力,对不同的网络结构具有鲁棒性,可明显改善多馈入HVDC系统的稳定性。

高精度电动舵机模糊自适应控制器设计

为了适应现代高性能飞行器要求,对电动舵机系统采用了模糊自适应PD控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点,对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性和复杂的对象。通过在位置环上设计的模糊控制器,对前向通道PD控制器的参数进行优化和调整。最后在非线性舵系统模型上仿真证明,其动态特性优于传统的PID控制,并使系统具有较强的鲁棒性。

直接型自适应模糊控制器的设计及其在汽温控制中的应用

针对一类具有未知函数增益的不确定非线性系统,基于监督控制方法并利用第二类模糊系统的通用逼近能力,提出了一种带有自适应补偿器的直接型模糊控制器的设计方案.它通过引入自适应补偿器来减小建模误差和参数估计误差对系统性能的影响,从而在稳定性分析中取消了要求逼近误差平方可积或上界已知的条件.理论分析表明闭环系统的状态有界,跟踪误差收敛到零,仿真和实际应用结果证明了该方法的有效性.