永磁直线同步电机的模糊自适应分数阶PIλDμ控制

分析永磁直线同步电机的数学模型。针对永磁同步直线电机(PMSLM)强耦合、非线性的特点,把整数阶PID控制扩展到分数阶,用Oustaloup递推算法对分数阶微分算子sv进行拟合,用分数阶PIλDμ控制代替常规PID控制并与模糊控制相结合,提出一种模糊自适应分数阶PIλDμ控制器,利用模糊逻辑实现分数阶PIλDμ控制参数的在线调整。并对该控制算法进行仿真研究,仿真结果表明:该控制算法具有较好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性。

基于模糊自适应分数阶PID的PMSM控制研究

设计一种模糊自适应分数阶PID(Fuzzy Adaptive Fractional Order PID,FAFOPID)控制器,应用于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的跟踪控制,应用模糊逻辑实现控制器参数的在线调整,对其进行控制器参数优化,提高系统的稳态精度和控制性能。此外,通过改变系统参数验证了PMSM系统的鲁棒性,结果表明设计的FAFOPID控制系统具有超调量更小、响应速度更快、系统更稳定的优点。

基于模糊自适应分数阶PI~λ的伺服控制策略研究

本文提出以传统PI控制器为基础，结合广泛应用的模糊控制理论以及迅猛发展的分数阶控制理论，设计一种基于模糊自适应分数阶PIλ的伺服控制器的设想，并在Simulink中搭建仿真模型验证其控制性能。仿真结果显示，本文设计的伺服控制器表现出更为优越的性能。对于高精度伺服系统而言，模糊自适应分数阶PIλ控制器能够满足其对控制性能的苛刻要求，具有一定的可行性。

分数阶系统模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制器

针对分数阶被控对象,采用分数阶微积分的数值解法,提出了模糊自适应分数阶PIλDμ控制器的数值实现方法与步骤.由于分数阶闭环控制系统的模糊化难以实现,将分数阶PIλDμ控制器与分数阶被控对象构成闭环分数阶控制系统,求其闭环系统在时域内的表达式,再用分数阶微积分的数值解法并结合模糊推理规则,推导出了模糊分数阶PIλDμ控制器的实现步骤,并对其控制系统的单位阶跃响应性能进行了仿真分析.结果表明:所设计的模糊自适应分数阶PIλDμ控制器比分数阶PIλDμ及传统的整数阶PID控制器表现出较好的控制性能.

烧结混合料加水的模糊自适应分数阶PI~λD^u控制

烧结混合料加水系统具有大滞后、模型复杂的特性,且客观环境中存在干扰因素,传统的控制方法很难取得理想的控制效果。分数阶PIλDu控制器比常规PID控制器多了两个可调参数,具有更好的控制效果。在分析分数阶微积分的基础上,给出了分数阶微积分的数字实现,用分数阶PIλDu控制代替常规PID控制,结合模糊控制,首次提出了一种针对烧结混合料加水系统的模糊自适应分数阶PIλDu控制方法,利用模糊逻辑实现分数阶PIλDu控制参数的在线调整。并用MATLAB/simulink进行建模仿真。仿真结果验证该控制算法的有效性,能取得较好的控制效果。

基于模糊规则的自适应分数阶PI~λ控制器的研究

为提高分数阶PI控制器的鲁棒性,实现更好的控制效果,本文提出一种基于模糊规则的自适应阶数分数阶PI~λ控制器,并对模糊规则和分数阶PI~λ控制器的设计过程进行了详细的阐述。最后,仿真研究了基于模糊规则的自适应分数阶控制器的三相PWM整流器电压外环响应特性。与传统的整数阶PI控制器、分数阶PI~λ控制器控制效果相比,自适应阶数分数阶模糊PI~λ控制器(VOFFPI)具有响应速度快,超调量小,对扰动具有较好的鲁棒性等优点。该方法可以有效的应用到含有非线性现象和多扰动输入的复杂控制系统中,提高系统的鲁棒性,达到更好的控制效果。

基于模糊自适应分数阶PID的医用无刷直流电机控制研究

针对医用呼吸机上应用的无刷直流电机控制器响应速度慢、动态性能差等问题,结合分数阶控制理论和模糊控制理论,提出了模糊自适应分数阶PID控制策略。其中分数阶PID控制旨在提高无刷直流电机系统的控制精度,同时利用模糊控制不依赖被控对象数学模型的优势,实现分数阶PID参数的在线调整。在Matlab/Simulink环境下,建立无刷直流电机控制系统的仿真模型,并进行仿真研究。仿真结果表明模糊自适应分数阶PID控制器响应速度快,能实现参数在线调整,并能有效的提高系统的动静态性能和鲁棒性。

一种模糊自适应粒子群优化算法的分数阶PIλDμ控制器设计

针对分数阶PIλDμ控制器待设计参数多,整定复杂问题,采用模糊自适应粒子群优化算法(Fuzzy Adaptive Particle Swarm Optimization,FAPSO)设计分数阶PIλDμ控制器参数.采用模糊规则的方法对惯性权重及位置更新进行了模糊逻辑处理.仿真结果表明,与传统的PSO算法比较,采用FAPSO方法所设计的分数阶PIλDμ控制器,具有更好控制品质和更强的鲁棒性.

基于自适应模糊控制的分数阶混沌系统同步

本文主要研究了带有未知外界扰动的分数阶混沌系统的同步问题.基于分数阶Lyapunov稳定性理论,构造了分数阶的参数自适应规则以及模糊自适应同步控制器.在稳定性分析中主要使用了平方Lyapunov函数.该控制方法可以实现两分数阶混沌系统的同步,使得同步误差渐近趋于0.最后,数值仿真结果验证了本文方法的有效性.

基于分数阶全变差和自适应正则化参数的图像去模糊

为更好地复原图像的纹理细节,避免求解图像去模糊模型时面临正则化参数难以选择的问题,提出了一种基于分数阶全变差(FOTV)模型和自适应更新正则化参数的非盲去模糊图像重建方法。首先,在分析不同分数阶下FOTV的幅频响应特性的基础上,采用不同分数阶次的FOTV模型约束图像的平滑(低频)部分和纹理细节(高频)部分,从而建立图像非盲去模糊重建模型。其次,为了有效地求解重建模型和实现两个正则化参数的自适应更新,采用交替方向乘子法(ADMM)将原本含有两个正则化参数的复杂问题分解成两个相对容易的子问题进行求解,每个子问题只含一个正则化参数。最后,根据偏差准则,在迭代求解过程中实现了两个正则化参数的自适应更新。将所提算法应用于包含平滑、边缘和纹理细节的多幅图像中,测试4种不同模糊核下的去模糊效果;与传统的4种去模糊算法相比,实验结果表明所提算法能自适应地更新两个正则化参数,对于纹理细节适中的图像具有较好的去模糊效果。

基于模糊自适应分数阶带钢纠偏控制策略研究

针对冶金带钢轧制过程中纠偏执行机构电液伺服系统蝶形区、内漏引起的位置跟踪速度慢与精度低的问题,结合分数阶控制、改进Oustaloup算子近似滤波、模糊自适应控制,同时加入非线性控制因子,提出了多参量自由度的基于改进 Oustaloup算子的模糊自适应分数阶线性与非线性两种纠偏控制算法。经仿真实验对比,验证了设计的控制算法比普通PID稳态精度提高了88.57%、时间缩短了53.33%,不仅能保证最佳轨迹跟踪,而且可以改善模型不确定性和瞬变干扰抑制的鲁棒性。

分数阶系统的自适应PID控制器参数优化

随着分数阶微积分理论的深入研究,越来越多的复杂系统应用分数阶模型表征更加准确,然而将经典控制器方法应用于分数阶系统时,会出现收敛速度慢和超调量大等问题。针对分数阶系统研究分数阶控制器的参数优化问题。以绝对误差积分模型(ITAE)作为性能指标,引入遗传优化算法实现对分数阶PIλDμ控制器的参数优化,该改进算法通过自适应选择交叉概率和变异概率来优化分数阶PIλDμ控制器的多个参数的选择。仿真结果说明,分数阶PIλDμ控制器能够很好地解决分数阶系统应用经典控制器出现的问题,提高了系统的收敛速度,大大改善了系统的控制性能。

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.

基于改进自适应DE算法的分数阶PI~λD~μ参数优化

通过实现变异算子F和交叉算子CR的自适应,改进差分进化算法。将改进后的算法用于优化直流电机位置伺服系统的分数阶PI~λD~μ控制器参数,并评价其位置阶跃响应性能。实验结果表明,对于分数阶PI~λD~μ参数的整定,相较于粒子群算法、遗传算法、传统差分进化算法,用改进差分进化算法优化后的控制系统具有响应速度快、超调量小等优点。

基于自适应量子遗传算法的分数阶控制器参数整定

针对量子遗传算法中旋转变异角固定的缺点,提出了一种旋转变异角幅度随着个体适应度的变化而自适应调整的自适应量子遗传算法,对典型测试函数的优化结果表明了该策略能有效提高量子遗传算法的优化精度和收敛速度。同时,针对分数阶PIλDμ控制器难于整定的问题,将参数整定转化为参数优化,提出采用AQGA对分数阶PIλDμ参数进行优化,并利用该策略对循环流化床主汽温分数阶系统设计了分数阶PIλDμ,仿真结果表明了该方法在PIλDμ参数整定中的有效性。

分数阶永磁同步电机混沌系统的自适应模糊滑模同步控制

针对带有参数不确定与外部扰动的分数阶永磁同步电机混沌系统,文章采用T-S模糊控制,滑模变结构控制及自适应控制相结合的控制策略,设计了一种新的模糊滑模自适应控制器,实现了此类分数阶混沌系统的同步控制问题。首先,基于T-S模糊模型对分数阶永磁同步电机混沌系统进行了系统重构;其次,对重构后的全局模糊系统引入了滑模变结构和自适应控制策略,设计了能够保证分数阶驱动系统与分数阶响应系统全局渐近同步的模糊滑模自适应控制器。最后,通过仿真结果证明了所设计的模糊滑模自适应控制算法对于参数不确定与外部扰动的鲁棒性及控制器设计方法的有效性。

基于稳定分布噪声的分数低阶自适应时频分布

信号中的α稳定分布噪声会使自适应时频分布方法失效。针对该问题,利用分数低阶统计量理论,提出一种改进的分数低阶自适应时频分布。为了实现带噪信号的实时在线处理及长时间信号的时频分布分析,给出一种分数低阶短时自适应时频分布。仿真结果表明,2种方法都能在含有α稳定分布噪声和高斯噪声的环境下进行有效的时频分布分析。

分数阶粒子群的模糊聚类图像分割算法研究

针对模糊C-均值聚类算法易受初始聚类中心的影响而陷入局部极值的缺陷,提出基于分数阶粒子群的模糊聚类图像分割算法。利用分数阶微积分容易跳出局部极值的固有优势,将其引入粒子群的速度、位置更新进程,同时改进分数阶阶次的自适应调整机制并引入步长控制因子。实验结果表明,该算法与传统算法相比,具有更高的分割精度与更快的收敛速度。

基于神经模糊网络的分数阶Chameleon系统同步研究

针对具有不确定性和外部干扰的分数阶超混沌Chameleon系统的同步问题,基于分数阶微积分理论、神经模糊网络控制和自适应滑模控制方法设计了控制器和参数更新律,取得分数阶超混沌Chameleon系统自适应神经模糊网络滑模同步的充分条件。利用神经模糊控制器对未知非线性函数进行估计,设计自适应律对外部扰动估计量和逼近误差进行自适应调整。基于分数阶李雅普诺夫定理证明了文中所用控制器的渐近稳定性,通过Matlab数值仿真验证了该方案的有效性和鲁棒性。

分数阶金融混沌系统的自适应模糊滑模同步

金融混沌系统因其非线性特性和不可预测性给市场分析和风险管理带来了巨大挑战。针对这一问题,提出了一种具有外界干扰以及未知参数的分数阶复金融混沌系统。首先分析分数阶复域金融混沌系统的基本特性。其次,基于自适应滑模控制理论设计具有较强鲁棒性的控制器,以使系统趋于稳定。为削弱抖振,利用模糊控制策略对传统控制器进一步优化,旨在实现对此类系统的高效同步控制,进而为金融风险评估和管理提供一种新的思维方式。