模糊规则控制一种绝对不稳定系统

本文设计了一个高精度、高分辨率的模糊控制器，并用以控制二阶倒立摆获得成功．提出了一种处理多变量系统的新观点；给出了模糊控制二阶倒立摆的控制规则；和一种强有力的清晰化方法，从而使模糊控制器的输出更加细腻．应用上述理论设计的高精度、高分辨率的模糊控制器，对二阶倒立摆进行实时控制获得成功．

正压呼吸防护面罩中无刷电机的模糊PID控制

正压呼吸防护面罩是作为医护工作者抗击新型冠状病毒(SARS-CoV-2)所使用的个体防护装备。本文忽略呼吸扰动等因素对送风子系统所产生的干扰,以送风子系统中的无刷直流电机为研究对象,建立无刷直流电机的数学模型;在MATLAB/Simulink环境中建立无刷直流电机转速PID控制模型,但由于无刷直流电机存在非线性、时变性等特点,导致PID控制对送风子系统中无刷直流电机的控制效果并不理想。然而,由于模糊控制不需要被控对象的精确模型,所以可以使用模糊PID来完成对送风子系统中无刷直流电机的控制优化。通过仿真实验结果表明:使用模糊PID控制系统的稳定性优于PID控制系统,无刷直流电机控制性能得到提升。

基于积分补偿模糊控制的气压控制系统

针对电磁阀无法建立精确的数学模型,及存在小信号死区时间的问题,课题组设计了基于STM32单片机的控制系统,提出了一种积分补偿模糊控制算法,将目标气压和实际气压的气压差以及气压差的变化率作为输入,建立模糊控制规则库,将脉冲宽度调制(PWM)信号作为输出作用于电磁阀,实现了气压的精准跟踪控制。实际运行结果表明:该方法在气压控制系统中具有控制精度高、鲁棒性好等特点,优于传统的PID控制方法。

多传感特征融合的空调送风温度模糊PID控制方法

为了在不降低室内环境舒适度的前提下减少空调能耗,需要对空调送风温度进行合理控制,提出多传感特征融合的空调送风温度模糊PID控制方法。在分析空调系统结构的基础上,建立多传感器采集拓扑网络,通过欧氏距离构建相似性矩阵,获取不同传感器的支持度,使用加权自适应算法对多传感特征信息进行融合,得到室内环境温度控制信息。利用自适应模糊PID算法,以误差和误差变化率作为室内环境温度的模糊控制规则参数调整依据,通过均方差得到风机转速控制数值,以此实现快速调整和精准控制空调送风温度。测试实验表明,所提方法响应速度快、超调小、成本低,可有有效为空调节能降耗提供基础理论支撑。

基于遗传算法的模糊控制规则优化的研究

模糊控制规则的正确选择是模糊控制器设计的关键,它决定了模糊控制系统的动态、静态性能和控制效果 针对传统的获取控制规则方法的不足,提出了在一个待优化模糊控制器的基础上,采用改进的遗传算法优化其模糊控制规则,从而使经过优化所获得的控制规则更加合理 最后对优化后的模糊控制器进行仿真比较研究,并将其应用于温室,实现温室温度的模糊控制

基于模糊PID的电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制研究

电力铁塔攀爬机器人工作过程中末端位姿易发生偏移,导致机器人末端位姿控制难度增加,所以提出基于模糊PID的电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制方法。构建电力铁塔攀爬机器人的运动学模型,分析机器人末端位姿参数变化,获得攀爬机器人位姿偏移值。通过模糊推理策略计算位姿偏移值和PID比例、积分和微分三个控制参数之间的关联,确定机器人末端位姿的模糊控制规则,利用改进人工鱼群算法优化模糊PID初始参数,以此实现电力铁塔攀爬机器人末端位姿控制。测试结果显示:该方法攀爬机器人末端位置计算精度较高,位姿偏移值较小,在有无障碍物两种情况下的平均控制误差低于0.25 cm,能够实现机器人不同攀爬工况下的末端位姿控制。

基于粗糙集理论的模糊控制规则的获取方法

将粗糙集理论与模糊逻辑技术相结合,提出了一种通过测量数据来获取模糊控制规则的方法.基于MATLAB/SIMULINK环境及其模糊逻辑工具箱,并结合粗糙集数据分析软件ROSET-TA,应用MATLAB语言实现了粗糙-模糊控制器控制规则的自动获取.通过对一个典型的二阶系统的仿真和对比分析,验证了本方法的可行性和有效性.

基于ANN的模糊控制规则的自动生成

模糊控制规则集是模糊控制系统的核心部分，对控制的快速性和精度有很大影响．采用改进的BP算法生成模糊控制规则集．倒立摆模糊控制仿真表明，倒立摆稳定快，精度高，从而证明文中所提方法的有效性．

一种基于GA的模糊控制规则优化新方法

针对动态环境专家经验模糊控制规则效果欠佳的问题,提出一种改进的十进制基因编码自适应遗传算法,自动生成全局最优的控制规则。新算法引用稳态繁殖思想改进初始种群的生成方法,避免产生大量不合理个体影响进化进度,并引入动态变异率和一种新型的自适应变异算子调整种群的多样性,克服了"早熟"的现象。最后将获得的最优规则应用于设计模糊控制器。仿真结果表明,控制品质有较大的改善和提高。

发电站冷凝器自动焊模糊PID控制技术

发电站冷凝器自动焊经常因其电压和电流等动态响应特性难以捕捉,导致控制精准度不高,产生断裂、磨损,对此提出一种发电站冷凝器自动焊模糊PID控制技术。文中对冷凝器气路工作程序原理进行分析,并计算空气和燃气通过传感器的流量和状态值,建立模糊指令和模糊子集,在模糊控制规则中查找与语言相对应的控制参数。以控制器作为算法载体结合比例-积分-微分(Proportional-Integral-Differential, PID)策略约束控制偏差,设计PID控制器,完成有效控制。试验数据证明,所提方法整体控制性能较强,经控制后,冷凝器自动焊的电压和电流动态响应特性较为稳定,焊接频率变化处于标准范围内,控制精准度高,实际应用性能好。

基于模糊集相容性的模糊控制规则优化方法

在简要介绍模糊模型的完备性和相容性的基础上 ,根据模糊集贴近度 ,提出模糊集相容性的概念 ;通过对模糊控制规则表特征的分析 ,进一步完善规则相容性概念及其定量评价方法 ;最后给出模糊控制规则模型自寻优优化方法。仿真结果表明 ,该方法可以大大提高控制系统的控制性能。

混沌在模糊控制规则优化中的应用研究

利用混沌 (Chaos)所特有的随机性、遍历性及规律性 ,将其应用于一类复杂非线性时变过程的模糊控制规则优化中 ,提出了一种利用混沌进行模糊规则参数优化的方法。仿真结果表明 ,该算法具有较强的全局搜索能力和较快的搜索速度 。

具有纯滞后一阶惯性对象的模糊控制规则研究

在对具有纯滞后的一阶惯性环节对象进行模糊控制时，依对象的基本特性建立模糊控制规则，再根据系统的闭环响应曲线修改模糊控制规则，可得到满意的控制效果。本文给出了具体方法。

规则自调整模糊控制器在焊缝跟踪中的应用

根据水下焊接的特殊情况,设计了一种带修正函数的规则自调整模糊控制器.对不同形状的焊缝进行药芯焊丝湿法水下焊接的焊缝跟踪试验,并将采用规则自调整的模糊控制器与简单模糊控制器得到的跟踪结果进行比较.试验结果表明,采用所设计的规则自调整模糊控制器进行焊缝跟踪,能够获得更高的跟踪精度和自适应性.

调整模糊控制规则的规则表旋转法(英文)

提出了用规则表旋转法修改控制规则的方法 .模糊控制器通常是基于专家经验或对象模型而设计的 .无论模糊模型或是经验都是粗糙和不能令人满意的 .提出的方法可以通过旋转规则表来调整原始的规则 .仿真结果说明 ,这个方法是一种在模糊控制系统中有效调整规则的方法 .

基于分离变量的模糊控制规则的简化设计

针对多输入单输出的倒立摆模糊控制系统的规则爆炸问题,尝试了一种基于分离变量的模糊控制规则设计方法,大大减少了控制规则数,减少了控制器的运算时间。利用该方法设计一级倒立摆模糊控制系统,仿真结果表明,简化控制规则后仍能取得较好的效果。

规则自适应模糊控制在同步发电机励磁系统中的应用

对于像电力系统这样的典型非线性系统,采用常规PID控制器很难保证系统在不同工作状态下均取得良好的控制效果。采用模糊参数自适应PID励磁控制器对解决小干扰下的励磁控制问题具有较好的控制效果。当系统工作状态变化较大以及遇到较强的干扰时,系统控制性能将趋于恶化。为解决此问题,提出了同步发电机励磁系统的规则自适应模糊控制方案。主要讨论在模糊集Ai、Bi 的比例因子K1、K2、K3给定的条件下,通过调整 di 的取值来实现控制规则的 自适应问题, 该规则自适应机构由两组关于控制规则自生成与自校正的元规则组成。仿真结果表明,所提出的方案正确可行并具有良好的性能。

基于蚁群算法的模糊控制规则的过滤简化

针对设计高维模糊控制器过程中会遇到的“规则爆炸”问题,利用蚁群算法进行控制规则的过滤简化。为了用尽量少的规则得到尽可能好的控制效果,利用蚁群算法在解决组合优化问题中的强大优势,在已有的完备规则中优选出若干条规则嵌入模糊控制器。采用带有时间窗口的蚁群算法去克服遗传算法优选模糊控制规则时可能产生的规则不连续的问题。该文还从遗传算法和蚁群算法工作机制的角度分析了对这两种算法加入约束条件的可操作性。以单级倒立摆控制系统为对象进行仿真研究,最后的仿真结果表明该文方法可以使模糊控制规则具有更好的简化效果和鲁棒性,并能具有好的控制效果。

环境试验室热工系统规则自提取模糊控制仿真

以某环境试验室室内温度、送风系统和热水系统多回路在线控制为背景,针对其存在的多参数、大滞后、非线性等控制难题,讨论了各个回路热工特性传递函数建立和自组织模糊控制仿真问题.首先,提出了规则自提取模糊控制(self-abstracting rules fuzzy control,SARFC)方法.然后,根据各被控回路的动态热工特性和参数辨识要求,试验研究了各回路的动态响应特性,完成了各回路传递函数模型参数的辨识,得到了各回路的传递函数模型.最后,采用SARFC方法,仿真研究了基于送风系统调节和热水系统调节的环境试验室温度模糊控制仿真,得到了较好的控制仿真效果,为进一步试验研究环境试验室热工系统模糊控制提供了理论基础.

基于神经网络的规则自校正模糊控制器及其在交流伺服系统中的应用

提出了一种基于神经网络的规则自校正模糊控制器 ,设计了一种在线的模糊推理算法 ,利用神经网络调整模糊控制规则 ,并将其用于交流伺服系统的控制中 ,仿真实验结果表明 :该控制器响应快、鲁棒性强 ,采用该控制器的系统具有较好的动、静态性能和抗干扰能力。