压电致动器Preisach模型的模糊插值算法及实现

为获得运算复杂度、速度、精度均较为理想的迟滞特性建模方法,便于微细精密运动的实时控制,提出了一种新的模糊插值算法。根据压电致动器迟滞特性曲线的几何特征,将其划分为上凸与下凹两类。利用相邻4个等分点的模糊插值模拟曲线的理想输出,分别给出该两类曲线的模糊插值方法。利用上述方法求取位移变化量,得到压电致动器Preisach模型的模糊插值算法。通过标准C语言完成了该算法并在ARM处理器三星S3C2410平台上进行了对比实验。结果表明:传统插值法误差为-0.512～0.073μm、标准差为0.184;压电致动器Preisach模型的模糊插值法误差为-0.347～0.094μm、标准差为0.139,该算法适于基于嵌入式处理器的实时精密控制。

带有误差估计式的最优模糊插值系统研究

在具有再生核的内积空间中 ,建立了一种带有逼近误差估计式的最优模糊插值系统 ,它克服了传统模糊控制器对逼近效果难以预测的缺陷 ,又保留了模糊推理系统的特点 ,并讨论了两个特殊的再生核空间的情形 ,表明该方法是可行的 。

模糊插值推理概述

模糊推理本质上就是某种插值方法,但在稀疏规则库的条件下,当输入的事实落入规则"空隙"时,采用传统的CRI方法是得不到任何推理结果的,从而诞生了模糊插值推理。由于模糊插值推理是模糊推理重要分支,并且学者们对其研究均处于起步阶段,故对现有的模糊插值推理加以介绍。

基于模糊插值模型的短期负荷预测

针对隶属函数对模糊推理模型描述性能和精度的影响,为了进一步提高模糊插值模型的泛化能力,提出了一类参数可调隶属函数,调整其参数从而可改变函数的形状,使之能逼近常用的三角形、高斯型等隶属函数。用它作为插值函数,提出了基于参数可调隶属函数的模糊插值模型,利用粒子群优化算法(PSO)优化模型中参数,并将该模型应用于电力系统的短期负荷预测中,仿真结果证明了该模型的有效性。

基于重心模糊插值推理方法的改进

在稀疏模糊规则的条件下,采用传统的合成推理规则方法毫无结论可言,插值推理方法则能得出很好的结论,然而目前的插值推理方法尚不尽完善。本文在分析了Huang Zhi-he和Shen Qiang提出的基于重心插值推理方法的基础上,提出一种基于重心的通用模糊插值推理方法。使用该方法,不仅可以改进原方法只能用于三角形隶属函数的缺点,同时还能应用于梯形隶属函数,并且保证了最后结果的凸性并扩展到多维规则条件下的推理;最后通过实例加以说明。

Lagrange模糊插值控制在半主动悬架系统中的应用

设计了Lagrange模糊插值控制器,对半主动悬架系统中减振器阻尼系数进行控制。通过MATLAB仿真分析表明,与基本模糊插值控制算法相比,采用该控制算法可提高控制的精度和改善控制效果。

减振器阻尼系数Lagrange模糊插值控制器的设计及仿真

采用Lagrange模糊插值控制算法对半主动悬架系统中减振器的阻尼系数进行控制,设计了Lagrange模糊插值控制器,Matlab仿真分析表明,与基本模糊插值控制算法相比,采用该控制算法可提高控制精度和改善控制效果。

基于高斯型隶属函数新的模糊插值推理方法

在稀疏规则库的条件下,当输入的事实落入规则空隙时,采用传统的CRI方法是得不到任何推理结果的。KH线性插值推理解决了这个问题,从而产生了模糊插值推理方法。但现有的插值推理方法几乎都是基于三角形隶属函数的,很少有高斯型隶属函数。本文在线性插值推理方法的基础上,给出一种基于高斯型隶属函数的顶点和拐点距离比的模糊插值推理方法。这为模糊插值推理又提供了一个十分有用的工具。

模糊插值的可调分数阶PID控制器设计

可变分数阶微积分环节直接影响分数阶PID控制器性能以及工程实践的可操作性,设计分数阶PID控制器需要根据被控对象传递函数凭经验调整微积分阶次。该文采用Carlson间接近似法数字实现分数阶微积分,再基于模糊插值由特定分数阶次近似得到任意阶次微积分环节,根据参数整定规则确立各环节系数,设计了一种可调分数阶次的PID控制器。仿真和实验结果表明,此方法得到的控制器与常规的分数阶PID控制器具有相似的控制效果,但适用性更广泛、算法设计复杂度较小、工程实践可操作性更强以及具有灵活的可调节性。

稀疏规则条件下的“点—斜”模糊插值推理方法

在稀疏规则库的条件下,当输入的事实落入规则空隙时,采用传统的CRI方法是得不到任何推理结果的.而采用KH线性插值推理也存在着难以保证推理结果的凸性和正规性等问题.在分析了线性插值推理方法的基础上,本文提出了一种新的基于顶点和斜率的模糊插值推理方法,该方法能很好地保证推理结果的凸性和正规性并且简单易行,这为模糊插值推理又提供了一个十分有用的工具.

模糊控制中近似推理的插值模型

提出一种新的模糊控制近似推理模型——插值模型，即用多元插值方法来进行近似推理．在精确插值问题基础上提出模糊插值问题。

模糊牛顿插值及模糊样条函数的表示

本文在模糊Ｌａｇｒａｎｇｅ插值的基础上，引进了模糊牛顿插值公式及其适定性定理和求法。并针对“非结点”型边界条件给出了模糊样条函数的具体表示。

基于模糊规则的插值推理算法综述

基于模糊规则的近似推理系统是在模糊集和模糊逻辑理论上建立的,在数学、工程、计算机等科学领域得到了迅速的发展.它作为解决建模和推理中不精确和模糊问题的有效工具,利用模糊if-then规则完成推理任务.传统推理机制只能使用稠密的规则库进行推理,其能获得有效结论的前提是保证任何输入的观测值都能与现有的模糊规则相匹配.模糊规则插值(Fuzzy Rule Interpolation,FRI)技术能够有效地利用不完备(或稀疏)的规则库实现推理,为没有规则匹配的观测值通过规则插值估计出其结论.本文系统地综述了基于模糊规则的插值推理技术,着重介绍基于α-截集和基于中间规则的两大类插值方法,通过代表性算法揭示了这两类方法的基本思想.同时,还简要介绍了模糊插值推理系统的其他方法和规则插值算法的实际应用.此外,本文汇总了11个常用的评价指标,并对典型算法进行了系统的比较和讨论.最后对未来的研究工作进行了展望.

基于三次样条基函数的模糊数据插值

为解决模糊数据的插值问题,利用两点三次Hermite插值公式与三转角方程对样条基函数进行构造,根据不同的边界条件获得插值点的一阶导数信息,再结合模糊数对插值点进行模糊化处理,基于不同的光滑度要求,给出2种模糊样条函数的表达式。最后通过数值算例,验证了构造方法的有效性。

插值模糊算法在点焊控制中的应用

针对点焊过程的特点,设计了基本的模糊控制方案,并进一步使用插值算法其进行了改进。使用插值算法相当于细分了控制规则,从根本上消除了量化误差,改善了系统的稳态性能。

基于插值梯形模糊信息粒化的瓦斯浓度趋势预测

针对现有模糊信息粒化方法构建的高层信息粒不能完全包含底层数据信息、预测时间范围受限等问题,提出了一种插值梯形模糊信息粒化方法来预测瓦斯浓度趋势。对原始瓦斯浓度时间序列进行离散化形成若干子序列,计算每个子序列窗口的最大值与最小值形成梯形上沿的边界,通过对每个子序列窗口数据进行插值计算,形成新的瓦斯浓度时间序列窗口,对新的瓦斯浓度时间序列窗口采用数据遍历寻优的方式计算梯形下沿的边界,进而形成瓦斯浓度粒化区间序列。针对现有评价方法无法准确评价信息粒化效果的问题,提出了一种基于权值的粒化评价方法,通过加权均方根误差对粒化效果进行整体评价。实验结果表明,通过该方法对信息进行粒化的效果明显优于现有模糊粒化方法,并且粒化效果不随粒化窗口的增大而减小,具有较高的稳定性与鲁棒性。

fuzzy计算机的设计思想（Ⅳ）──fuzzy插值器的数学形式及其算法

ＦＤ转换器的核心是ｆｕｚｚｙ插值器，详细介绍了ｆｕｚｚｙ插值方法；首先给出ｆｕｚｚｙ插值的正式定义，然后研究ｆｕｚｚｙ插值所具备的性质及其精度估计．最后设计了一个算法．

汽车半主动悬架系统的高精度模糊控制

对于时变非线性的汽车半主动悬架系统,本文选用二元双线性插值模糊控制算法,在未经优化的控制规则作用下,进行仿真实验,表现出响应快、舒适性、平顺性与安全性兼具的特点,得到了与相关文献相近或更好的控制效果。

飞机地面滑跑方向的模糊控制系统仿真研究

目前对飞机地面偏航运动研究不足。此外,在精确建立飞机地面滑跑模型的同时考虑左右主机轮所处不同路面状况时的飞机地面方向控制有一定难度。针对飞机地面滑跑时的偏航现象,在考虑飞机整体,机轮轮胎,路面状况等特性的情况下,研究了基于在线插值模糊控制的飞机地面方向综合控制方法。建立了三点式起落架布局的飞机地面航向非线性动力学模型。采用在线插值模糊控制方法,综合利用方向舵控制系统、前轮转弯控制系统和防滑刹车控制系统对飞机地面滑跑时的航向进行纠偏。仿真表明,在飞机的左右主机轮处于不同路面状况下时,该综合控制方法可以在不增加控制器复杂程度前提下,提高控制效率,对飞机航向进行有效纠偏。

基于NTD的插值FLC控制算法的研究与应用

针对具有滞后性、非线性和耦合性的高精度运动轨迹控制,尤其在控制对象精确的数学模型难以建立的情况下,很难实现精确的定位,本文提出了基于非线性跟踪微分器(NTD)的插值模糊控制(IFLC)算法;并以大射电望远镜精调Stewart平台为控制对象,分析了控制策略,对其进行数值仿真和试验研究,得到了较高的控制精度;此种控制算法对于大滞后、非线性、强耦合的控制系统具有较高的可行性和高效性,同时易于工程实现。