车辆主动悬架自适应变论域T-S模糊控制研究

针对传统变论域模糊控制存在过度依赖专家经验、伸缩因子参数不能自适应调整的问题,提出一种车辆主动悬架自适应变论域T-S模糊控制策略,从而提高车辆的行驶平顺性。结合神经网络和T-S模糊推理建立基于自适应神经模糊推理的一阶T-S模糊控制器,利用神经网络的自学习特性产生完善的模糊规则,进而在传统函数型伸缩因子的基础上,将系统误差和误差变化率作为动态参数引入伸缩因子中,实现伸缩因子参数的自适应调整,解决了传统函数型伸缩因子因参数确定难度大导致控制效果差的问题。通过随机工况下的仿真分析和基于相似理论的缩尺实验,对所提出算法的有效性和工况自适应性进行了验证。结果表明,所提出的自适应变论域T-S模糊控制策略具有较强的工况适应性,在不同车速、路面激励下均可有效提高车辆的平顺性并保证轮胎接地安全性。

一类基于模糊T-S模型的输出反馈控制系统鲁棒稳定性分析

针对一般线性系统,提出了一种基于T-S模糊自适应控制的输出反馈控制策略.为分析其鲁棒稳定性,利用Lyapunov函数,考察了存在一定建模误差情形下该系统的局部和全局稳定性以及鲁棒稳定性,推导了该控制系统的稳定性以及鲁棒稳定性条件.仿真和试验验证了结论的正确性和有效性.

基于T-S模糊控制器的电动汽车V2G智能充电站控制策略

提出一种基于T-S模糊控制器、用于实现电动汽车接入电网(V2G)技术的电动汽车智能充电站控制策略,阐述了该智能充电站的结构和原理,研究电网在不同负荷状况以及电动汽车在不同荷电状态下,进入智能充电站的每一辆电动汽车和电网之间的功率流向关系。仿真结果表明,所提出的控制策略可以有效地根据电网负荷情况和每辆电动汽车的荷电状态实现功率的双向智能分配,从而保障电网的稳定性、提高电网效率。

一种高稳定度帆板驱动系统的T-S模糊复合控制器

为减少帆板驱动机构(SADA)对太阳帆板挠性模态的激励作用,以扰动力矩较小的永磁同步电机(PMSM)作为驱动源,提出一种T-S模糊控制与校正网络相结合的控制方法。利用校正网络增加系统的相位裕度和增益,并通过T-S模糊控制器降低系统的超调和非线性摩擦的影响,从而有效抑制太阳帆板的振动。通过圆判据对带有此控制器的驱动系统进行了稳定性证明,很好地解决了模糊控制系统在摩擦扰动下难以进行频域理论分析的缺陷。仿真结果表明,在非线性摩擦等扰动的影响下,该控制方法能够很好地抑制太阳帆板引起的挠性振动,提高系统的速度精度和稳定度,具有较好的动态性能。

柔性臂杆、柔性关节空间机械臂T-S模糊轨迹跟踪及双柔振动并行综合控制

针对存在参数不确定和外界干扰的柔性臂杆、柔性关节空间机械臂追踪期望运动的问题,设计了基于T-S模糊模型的滑模鲁棒控制方案和双柔性振动并行控制方案。首先,设计了关节柔性补偿器以提高系统的等效关节刚度。其次,利用反馈线性化技术建立了系统追踪期望轨迹的误差动力学方程,通过对系统Lyapunov稳定性证明来选择滑模控制参数;简化并改进T-S模糊推理规则,提出了模糊滑模鲁棒控制方法,可解决滑模控制的抖振问题并具有计算量少、控制力矩小的优点。再次,提出了柔性臂杆振动模态的直接反馈控制方案,解决了双柔性并行综合控制的问题。最后,运用逐步仿真的方法,对比仿真结果,证实了所设计轨迹跟踪、双柔性并行综合控制方案的有效性和稳定性。

大椭圆轨道卫星编队T-S模糊控制

针对椭圆轨道卫星编队的相对运动模型参数大范围变化的情况,设计了基于T-S模糊模型的渐近跟踪控制器。该方法对非线性系统在一些选定工作点进行线性化,针对每一个线性模型采用LQR方法设计了局部渐近跟踪控制器。在此基础上,以卫星轨道角速度为前件,局部线性模型为后件,构造T-S模糊控制系统。然后采用线性矩阵不等式(LMI)方法分析系统的稳定性,保证系统的大范围渐近稳定。仿真结果验证了该控制系统能在大范围参数变化下工作良好。

T-S模糊控制系统稳定性分析及控制器设计

研究了在新型的模糊Lyapunov方法下连续T-S模糊控制系统稳定性和模糊控制器设计问题,首先,得出了自由系统新的稳定性充分条件,这个条件具有更大的宽松性;然后基于一系列线性矩阵不等式设计了模糊控制器,这些矩阵不等式可以利用凸优化技术来进行解决。通过对两个具体的实例的仿真验证了本算法的有效性。

离散T-S模糊控制系统的稳定性分析与系统化设计

研究了离散T-S模糊控制系统的稳定性判定方法和系统化设计方法:在所有的最大交叠规则组中构造出分段离散型Lyapunov函数,每个离散Lyapunov函数是各自最大交叠规则组中的一个Lyapunov函数。在此基础上,提出了一个新的判定系统稳定性的充分条件,该条件仅需在每个最大交叠规则组中分别寻找各自公共的正定矩阵。较之以往稳定性判定方法,此方法不仅克服了需要寻找一个公共矩阵的不足,而且也减少了求解Lyapunov不等式的个数。文中利用并行分布补偿方法设计了模糊控制器,仿真示例说明了此方法的有效性和优越性。

比例型T-S模糊控制系统稳定性分析与设计

讨论了比例型T-S模糊控制系统(TSS)的稳定性与设计问题。利用具有乘积可换性状态矩阵的T-S系统的公共P阵构造方法及鲁棒稳定域条件,给出了TSS系统的满足全局Lyapunov稳定的正定矩阵P的递推求解方法。

基于经验数据的T-S模糊控制器设计与优化

提出了一种基于经验数据而非语言的T-S模糊控制器设计和优化方法.此方法分为三个阶段,第一阶段依据输入变量的范围来确定输入变量的高斯型隶属度函数;第二阶段在不改变输入变量隶属度函数的前提下,对经验数据施加递推最小二乘法以确定T-S模糊控制器的后件系数;第三阶段,使用梯度下降方法同时优化控制规则的前件参数和后件参数.倒立摆的仿真试验结果验证了该方法的有效性.

含输入和状态时滞的T-S模糊系统的鲁棒控制

针对一类带有输入时滞和状态时滞的不确定模糊系统,讨论了其稳定性和H_∞鲁棒控制控制器设计问题.根据"Descriptor fom"的Lyapunov-krasovskii泛函方法,得到的时滞相关稳定性准则,使得所设计的控制器能确保闭环系统渐近稳定.为了使所得的结果具有更小的保守性,同时还设计了一个凸优化算法.仿真结果说明本文所提出方法的可行性和优越性.

轮毂电机驱动电动汽车主动悬架T-S变论域模糊控制研究

为解决轮毂电机驱动电动汽车垂向振动加剧的问题。针对主动悬架设计了一种基于T-S(Takagi-Sugeno)模糊思想的变论域模糊控制策略,改进了伸缩因子的设计方法,以提升控制精度及多工况下的自适应能力;基于1/4车辆模型在随机路面和对接路面上进行动力学分析,将所提出的T-S变论域模糊控制策略与单一的T-S模糊控制、Mamdani变论域模糊控制进行对比,并通过硬件在环试验验证了所提控制策略的效果。结果表明,所提出的主动悬架T-S变论域模糊控制策略可有效提升车辆的平顺性,相对于单一模糊控制和Mamdani变论域模糊控制具有较好的多工况适应性。

行星减速器驱动旋转双柔性梁T-S模糊振动控制

旋转双臂的柔性结构在转动调姿时或外部扰动的影响下产生振动,将影响系统的稳定性和定位精度,减速器间隙非线性影响旋转双柔性梁结构的动态特性,加大了控制难度。研究了一种多变量非线性T-S模糊(nonlinear T-S fuzzy,简称NTS)控制算法,利用模糊控制器的多变量解耦控制能力以及T-S模糊规则具有的分段控制特点快速抑制柔性结构小幅值振动。设计并建立了交流伺服电机通过行星减速器驱动转动的双柔性压电梁结构实验平台。利用压电传感器采集振动信号,压电驱动器和交流伺服电机驱动器抑制柔性结构振动,对该控制方法进行实验研究。实验结果表明,相对于比例加微分(proportional and derivative,简称PD)控制算法,非线性T-S模糊控制算法对于系统的大幅值振动和小幅值振动都有较快速的振动抑制效果。

基于T-S模糊控制器的网络控制系统仿真研究

为了研究网络控制系统不同的控制算法对系统的影响,利用Matlab中Simulink模块和TrueTime工具箱搭建网络控制系统的模型,当网络控制系统存在一定时延时,分别搭建采用PID控制器的网络控制系统的模型和采用T-S模糊控制器的网络控制系统的模型,仿真分析系统的输出曲线,结果表明:采用T-S模糊控制器的系统输出曲线超调量小,调节时间短,很快达到稳定,说明基于T-S模糊模型的控制算法能够补偿时延,提高系统的稳定性。

T-S离散模糊控制系统的二次稳定性研究

研究了Takagi-Sugeno离散模糊控制系统的二次稳定性问题。运用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式技术,在一个由模糊子系统的系数矩阵构成的负定矩阵中,充分考虑模糊子系统间的相互作用,得到了在并行分布补偿控制器作用下,闭环离散模糊系统二次稳定的充分条件。这些稳定性条件以线性矩阵不等式的形式给出,因而具有数值易解性。

三相四线APF直流侧的T-S模糊均压控制

电容分裂中点式三相四线有源电力滤波器(APF)是解决三相四线电力系统谐波治理的有效方法,由于直流侧两组电容电压需要单独控制,增加了均压控制难度并直接影响补偿的效果。分析了该APF的电路拓扑,采用T-S模糊控制的方法对电容分裂中点式三相四线APF的直流侧均压控制进行建模,将直流侧两组电容电压分别作为输入前件变量,对电源电流实施反馈控制。设计的T-S模糊反馈控制器使APF直流侧两组电容电压实现自动均压,满足了APF对负载谐波的补偿控制要求。仿真及实验结果验证了所建立T-S模糊均压控制模型的有效性,APF直流侧两组电容的电压保持均衡,具有较高的稳态精度和良好的动态性能。

基于T-S模糊控制模型的单级倒立摆仿真研究

为了实现对单级倒立摆非线性不稳定系统的稳定控制,本文利用模糊控制理论中的T-S模糊模型将其处理成多个局部线性模型的模糊逼近,并进行了模糊控制器的设计。通过Simulink对倒立摆系统进行了建模仿真和对系统控制效果的分析,结果表明:此模型实现了对单级倒立摆的稳定控制,并且具有模糊规则少、结构简单、很好的稳定性和快速性等优点,对于其它非线性不稳定系统的控制提出了一种有效的途径。

T-S离散模糊控制系统的稳定性研究

本文主要研究对离散模糊控制系统的二次稳定性条件,放松以前的文献结果的条件.这些条件使用S-procedure,利用模糊控制系统的前提部分的信息,扩大了这类模糊控制系统,在一个矩阵里表示各个模糊子系统的相互作用,用线性矩阵不等式求解,从而保证了稳定性.

时滞非线性T-S模糊马尔科夫跳变系统的滑模控制

针对时滞非线性T-S模糊马尔科夫跳变系统的滑模控制问题,设计了一个新的积分型滑模面函数,得到带有状态时滞和非线性项的等效控制律,消除了系统中的非线性项,并得到滑动模态渐近稳定的充分条件.利用李雅普诺夫理论设计T-S滑模控制律,使系统的状态轨迹在有限的时间内到达指定的滑动面.通过单连杆机械臂模型仿真实例验证了本文方法的有效性,所设计的滑模控制律可以使系统达到稳定状态.

基于T-S模糊策略永磁直线同步电动机直接推力控制

直接推力控制系统存在推力和磁链脉动以及效率低等问题。首次将T-S模糊控制策略应用到永磁直线同步电动机直接推力控制系统,采用模糊规则取代滞环控制,采用系统辨识方法明确T-S模糊规则的后件并将其直接作为控制量来选择控制逆变器开关的空间电压矢量。采用该方法无须专门解模糊处理,简化了解模糊的过程。基于Matlab软件对所设计系统进行仿真,讨论了系统稳定性问题。从仿真结果可以得出所设计的新系统有效减小了推力脉动,得到快速的速度响应。