自平衡两轮机器人的分层模糊控制

为解决具有非线性、强耦合和绝对不稳定特点的自平衡两轮机器人的运动控制问题,提出一种分层模糊控制方法。该方法对机器人体的倾斜角度和轮子转动速度分别设计相应的模糊控制器,其输出同时进入决策器,由决策器进行智能判断与协调,输出控制量。两控制器交替工作,实现机器人体倾角控制和轮子转速控制的有机统一。该方法具有模糊规则少,控制逻辑简单的特点。对机器人的速度跟踪、运动停止及转弯等多种运动方式进行了控制仿真实验,验证了控制方法的正确性和有效性。

分层模糊控制在两轮移动式倒立摆中的应用

为解决模糊多变量控制中规则数随系统变量数呈指数增长的问题,针对两轮移动式倒立摆运动的特点,提出了一种分层模糊控制器的设计方法,不仅减少模糊规则数而且使模糊控制逻辑变得清晰明了,其中控制参数采用遗传算法整定。仿真结果证实了该方法的控制效果好,系统跟踪速度快。

分层模糊控制器在水厂混凝投药过程中的应用

水厂混凝投药过程在给水处理中占有重要的地位,直接关系到出水水质;而这一过程具有非线性、大滞后、多变量等特点,针对这一情况,提出了运用分层模糊控制器来实现混凝剂的最佳投加;论述了分层模糊控制器的设计原理和设计方法,并将其应用于水厂混凝投药这一具体过程;通过Matlab软件对水厂实际数据进行了仿真,结果表明这一方法不但有效可行,而且能避开复杂的数学模型,节约内存资源和计算时间,还能降低劳动强度,减少人为的操作失误,提高控制水平。

核动力装置蒸汽发生器水位的分层模糊自适应控制

针对压水堆核动力装置蒸汽发生器的水位控制提出一种分层模糊自适应控制方案。该方案中 2个模糊控制器分层连接 ,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元 ,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少 ,便于在线学习和实时控制。给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中 ,该方案的控制效果明显优于已有的变参数 PID控制 ,验证了该方案的有效性。

分层模糊控制器在渠道运行系统中的应用

将分层模糊控制理论引入渠系自动控制,针对渠道运行控制特点,设计分层模糊控制器,它能灵活处理控制器输入、输出变量的论域及其量化问题,从而克服简单模糊控制器不能同时兼顾系统动静态性能的缺点.通过Matlab软件仿真表明,采用分层模糊控制器的渠道运行系统较简单模糊控制的渠道运行系统,动静态性能有明显改善.

两相邻路口信号的分层递阶模糊控制

先对两相邻路口建立了几何模型 ,然后设计了两相邻路口的分层递阶结构 ,并对该结构进行简化 ,在此基础上提出了两相邻路口分层递阶的模糊控制方式 ,最后用仿真软件验证了该算法的可行性。

压水堆蒸汽发生器水位的分层自适应模糊控制

针对压水堆蒸汽发生器的水位控制提出了一种分层自适应模糊控制方案。该方案中,2个模糊控制器分层连接,每个模糊控制器均采用典型模糊控制单元,使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少,便于在线学习和实时控制。文章分别给出了分层模糊控制器的解析表达式及可调参数的在线学习方法。在压水堆快速加负荷和突然甩负荷的仿真实验中,该方案与PID控制相比,响应快,超调量小,振荡小。

一种分层模糊控制的灭火机器人火源寻踪

为了实现灭火机器人火源寻踪,同时避免单一模糊控制器中由于输入变量个数太多造成的模糊规则数量庞大,提出一种分层模糊控制的灭火机器人火源寻踪控制策略。首先设计一种分层模糊控制系统,底层模糊控制器将灭火机器人左边、前面以及右边的红外温度传感器和红外火焰传感器探测到的火源信息进行反馈式融合,得到关于火源方向的模糊向量;上层模糊控制器利用机器人上左方、前方以及右方的三个超声波传感器探测到的障碍物距离信息和火源方向进行火源寻踪。然后利用MATLAB进行两种火场情况下火源寻踪仿真分析,仿真结果表明灭火机器人在火源寻踪过程中排除了干扰热源的影响,避开障碍物后准确到达了火源点。

基于分层模糊控制的地图匹配算法

地图匹配能够将车辆定位信息与路网电子地图相结合,是车辆导航系统中重要的定位技术.为克服地图匹配过程中当前定位点信息不足的缺点,充分利用车辆定位的历史轨迹信息,引入了Fréchet距离来定义两曲线间的距离,并且提出了基于分层模糊控制的地图匹配算法,简化了规则而且提高了运算效率,最后推导出可信度作为地图匹配效果的评价指标.这种算法不仅能够在出现匹配错误时为使用者提供警告信息,而且还提供了一种能迅速从错误中调整恢复的方法.试验结果证明了该算法的有效性.

基于分层变论域模糊控制方法的倒车控制

为了解决一些模糊控制中的维数爆炸与精确控制问题,提出一种将分层控制思想和变论域控制思想结合起来的分层变论域模糊控制方法,并将这种模糊控制器应用于拖车倒车控制,其中下层变论域模糊控制器控制小车的方位角,上层变论域模糊控制器控制小车前轮转角。仿真实验结果与未采用分层方法的普通模糊控制器和变论域模糊控制器的控制结果作了比较,说明了新的控制方法计算量小,调整时间短且几乎无超调,具有较好的可行性与有效性。

基于分层模糊控制的机器人局部路径规划研究

论述了未知环境下移动机器人的局部路径规划。对模糊控制器,如果输入量较多导致模糊规则数目太大,则采用分层模糊控制器。详细介绍了分层模糊控制器的设计,包括输入输出变量的模糊化以及隶属函数的确定、模糊规则的设计、推理方法的设计以及解模糊化的方法,并给出了局部路径规划的仿真结果。仿真结果验证了分层模糊控制器采用较少的规则能够实时快速地规划出一条无碰撞路径。

基于分层模糊控制的智能车辆的横向控制模型

车辆的横向控制是智能交通中智能车辆自主导航技术的关键技术。在总结以往研究成果的基础上,提出了动态目标位置概念,以便更加真实地描述车道变换的特性;为了减少模糊控制器的规则数量,实现实时控制的目的,采用了分层模糊控制的控制器设计方案;在车辆的横向控制中,以三次样条曲线作为车道变换的路径拟合曲线,较为灵活地表现了车道变换的特性。仿真结果表明,被控车辆能够沿着虚拟的路线平滑地变换车道,较为理想地模拟实际交通环境中车辆横向运动的特性。

分层模糊控制器在四足步行机器人中的应用

本文针对四足步行机器人模糊控制器规则庞大、逻辑复杂的问题，提出了一种分层模糊控制器的设计方法。该方法不依赖被控对象的数学模型，将状态变量分层以降低多变量系统的设计复杂性，仿真和实验结果显示了该方法的有效性。

基于遗传算法的机器人分层模糊控制

为解决模糊多变量控制中规则数随系统变量数呈指数增长的问题,针对机器人轨迹跟踪的特点,提出了一种分层模糊控制器的设计方法。该方法不仅减少了模糊规则数,而且使模糊控制逻辑变得清晰明了,其中控制参数采用遗传算法整定。实验结果证实:该方法控制效果好、系统跟踪速度快。

二自由度机器人的分层模糊控制

通过对不确定机器人轨迹跟踪控制特点的研究，提出了一种基于遗传算法的分层模糊控制方案，使得模糊规则个数和可调参数个数大大减少，便于实时控制。并在二自由度机器人的仿真研究中，验证了该方案的有效性。

旋转双柔性压电梁的分层递推模糊振动控制

行星减速器存在齿轮间隙时驱动旋转双柔性梁结构是一个强耦合、非线性多输入多输出(MIMO)控制系统,针对该系统的振动控制问题,提出一种基于MIMO系统的分层递推模糊控制算法.首先在模糊控制器中引入分层结构,将旋转双柔性梁的系统运行状态划分为不同的区间,进行控制算法设计;然后建立行星减速器驱动旋转双柔性压电梁实验平台,利用压电片驱动器和交流伺服电机复合驱动抑制双柔性梁结构振动,对控制算法进行实验验证.结果表明,与比例加微分(PD)控制算法相比,所提出的分层递推模糊控制算法对结构大幅值振动和小幅值振动都有较快的抑制效果.

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。

基于分层模糊控制的自主车辆避障仿真

针对自主车辆在避障中所使用单层模糊逻辑控制器输入、输出变量多而导致模糊规则难以详细划分的问题,提出了将车辆避障过程划分为车辆绕开障碍物过程和车辆趋向目标过程的新方法。建立了Matlab仿真环境下精确的车辆运动学模型,并根据人类驾驶经验制定了详细的模糊控制规则,以达到理想的避障效果。仿真结果表明,该算法计算量小、运算速度快、精度高,可以满足车辆避障时的系统要求,也具有一定的工程实用价值,为下一步精确控制奠定了基础。

基于分层模糊控制器的AGV路径规划

动态环境下的路径规划是AGV小车研究领域的一个难点问题。介绍了AGV全局定位和环境感知所用的传感器原理及其误差补偿方法。在电子罗盘和光电编码器的结合下利用航位推测法获得小车当前的位姿,采用多传感器感知外界环境信息。并在此基础上提出了基于分层模糊控制的路径规划方法。

分层模糊控制器的设计与应用

基于模糊控制理论 ,以复杂系统为被控对象提出了一种新型的分层模糊控制器。论述了其分层原理及设计法 ,并将其运用于锅炉给水控制系统中进行仿真。由仿真结果可知分层模糊控制器具有快速性及很强的鲁棒性 ,能够减少设计计算的工作量。图 6表