模糊双曲正切模型研究综述

模糊双曲正切模型(Fuzzy hyperbolic tangent model,FHM)是一种全局模糊模型也是一种神经网络模型.根据此模型设计的控制器能够实现系统的性能指标达到最优.FHM与其他模糊模型相比,更加适用于对多变量及系统内部信息所知有限的非线性系统进行建模.本文依据FHM的模型发展历程对现有的研究成果加以总结,并对这一研究领域内待解决的问题和未来发展方向作了进一步的展望.

模糊双曲正切模型的建模方法与控制器设计

首先提出一种新型模糊双曲正切模型 .这种模型是一种本质非线性模型 ,可以很容易由一组模糊规则基构成 .这种模型也可以看作是线性模型的扩展 ,因此可以应用线性控制理论的成果来设计控制器 .

磁流变阻尼器双曲正切模型参数辨识方法

针对试验数据条件下如何高效精确地识别磁流变阻尼器动力学模型参数这一问题,从双曲正切模型出发,在磁流变阻尼器力学特性试验的基础上,提出遗传算法与非线性最小二乘算法结合的方法进行参数识别,并利用Simulink工具箱进行数值仿真验证。结果表明:遗传算法与最小二乘算法结合的方法识别精度高、速度快,其拟合的结果和辨识的模型均能满足要求。

基于广义双曲正切模型的机器人鲁棒模糊自适应控制

利用广义模糊双曲正切模型的全局逼近特点,设计一种模糊自适应控制器用于机器人轨迹跟踪控制.广义双曲正切模型利用输入变量的平移能以任意精度逼近系统的不确定动态.对于系统不确定外界干扰和模糊系统的逼近误差,通过求解一个线性矩阵不等式来保证闭环系统的鲁棒稳定性.对比传统的模糊基函数,在保证系统跟踪精度的前提下,双曲正切模糊基函数的自适应调整参数大大减少,仿真表明该控制算法具有较强的鲁棒性能和较好的跟踪性能.

广义模糊双曲正切模型及其逼近性研究

提出一种广义模糊双曲正切模糊模型(GFHM),此模型可以看做是模糊双曲正切模型的扩展·采用广义变量的双曲正切函数和的形式表达了模糊化、模糊推理和反模糊化的运算过程·并采用Stone Weierstrass定理证明了此模型可以逼近定义在紧集上的任意连续实函数,具有全局逼近性,可以用于复杂系统的建模·

基于模糊双曲正切模型的一类稳定的模糊控制器设计

提出一种基于模糊双曲正切模型的模糊控制器的设计方法 :首先针对模糊模型的每一条模糊规则 (即每个子系统 )根据专家经验设计模糊控制器 ,然后利用对角稳定性的概念给出了全局系统稳定的一个充分条件。

基于广义双曲正切模型的机器人模糊自适应控制

利用广义模糊双曲正切模型的全局逼近特点,设计一种直接模糊自适应控制器用于机器人轨迹跟踪控制.模糊控制器的输入变量经过平移变化后得到的广义输入变量能够覆盖整个输入空间,因此,模糊控制器能以任意精度逼近系统的最优控制;由于双曲正切模型的特殊结构,在保证跟踪精度的同时,避免了因模糊子集数目增加而带来的计算负担的增加,满足了机器人实时控制的需要.仿真结果表明,该控制算法具有较强的鲁棒性和较好的跟踪性.

基于广义模糊双曲正切模型的自适应控制器

针对一类非线性函数未知的非线性离散系统,提出一种新的基于广义模糊双曲正切模型的参考模型自适应控制器设计方法,并利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制器是全局渐近稳定的.仿真例子证明了该方法的有效性.

随机双曲正切模型的鲁棒H_∞控制

研究了具有时变时滞的一种新颖模型——随机双曲正切模型的鲁棒可镇定和鲁棒控制问题.基于线性矩阵不等式和Lyapunov-Krasovskii方法,提出了时滞依赖的稳定性准则,由此进一步给出了鲁棒非线性状态反馈控制律,相应的控制器可保证闭环系统是均方意义下渐近稳定的.对于H∞控制问题,一种鲁棒H∞控制器的设计方法被提出,它对于给定的H∞性能指标能够保证闭环系统是均方意义下渐近稳定的.最后用一个设计示例和仿真结果验证了本文提出的方法的有效性.

基于LH-OAT的双曲正切模型参数敏感性分析

为定性了解无资料地区的产流模拟计算时,不同降雨频率下吸收率S_r、导水率K_s和流域持水度B_0三个参数对双曲正切产流模型的影响,利用基于拉丁超立方抽样法和随机OAT法(LH-OAT)的全局敏感性分析方法分析双曲正切产流模型的参数敏感性。吕梁兴县廿里铺村的集水小流域产流计算结果表明,模型参数敏感性排序为B_0>S_r>K_s,B_0、S_r随降雨频率的减小呈减弱趋势,K_s随降雨频率的减小呈增强趋势,三个参数随降雨频率变化的速率排序为|vB_0|>|vS_r|>|vK_s|。研究成果为无资料地区的小流域产流计算提供了参考。

基于模糊双曲正切模型的H_2和H_∞控制

针对模糊双曲正切模型提出一种非线性二次性能指标 ,并给出使该性能指标最小的最优控制器的设计方法。同时扩展了线性 H∞ 控制的概念 ,给出基于模糊双曲正切模型的 H∞ 控制器的设计方法。

疲劳裂纹扩展规律的正切模型

为了用解析方法合理地描述疲劳裂纹扩展的三个阶段,提出了一种新的疲劳裂纹扩展模型——正切模型。该模型驱动力使用应力强度因子幅值K,能够描述裂纹扩展的三个阶段,且只有四个参数需要确定。通过非线性拟合确定疲劳裂纹扩展正切模型中的四个参数。研究了门槛值Kth和失稳值Kf与应力比R的关系,以及四个参数对裂纹扩展速率的影响。最后比较了试验值、九参数模型和正切模型在疲劳裂纹扩展速率曲线和裂纹扩展长度变化曲线等方面的差别,发现正切模型结果与试验数据较为吻合。该模型描述的裂纹扩展长度变化曲线能够较好地用于疲劳寿命评估。

随机双曲正切模型的控制与仿真

研究了一种新颖时滞模型:随机双曲正切模型的鲁棒H∞控制问题,模型的状态空间是由双曲正切函数表示的。利用状态的双曲正切函数设计出一种静态反馈控制器,它可保证相应的闭环系统均方渐近稳定而且可达到给定的H∞性能指标。利用Lypunov-Krasovskii和自由权矩阵方法,导出了由线性矩阵不等式表示的保证存在期望的控制器的时滞依赖的稳定性准则。利用计算机Matlab软件给出了一个仿真例子用以说明给出的方法的有效性。

基于广义双曲正切模型的非线性直接自适应模糊控制

基于广义模糊双曲正切模型可以逼近定义在紧集上任意连续函数的特点,提出一种基于广义双曲正切模型的直接自适应模糊控制。利用广义双曲正切模型的自适应可调参数远小于模糊规则的特殊结构,可以在保证控制精度的同时,避免高精度模糊控制器因为模糊规则数量激增而带来的计算膨胀问题,节约了运算成本,提高了控制器的运行效率。仿真结果表明,和传统的直接自适应模糊控制相比,该控制算法精度更好,运算成本更低。

一类模糊双曲正切模型稳定性控制

研究了一类模糊双曲正切模型的稳定性控制设计问题,所讨论的系统包含不确定性参数、时变时滞和执行器故障等实际控制中经常遇到问题.利用线性矩阵不等式及Lyapunov-Krasovskii方法提出了一类非线性可靠性控制器的设计方法,使得系统在渐进稳定意义下不论执行器是在全部正常,还是部分失灵的情况都是稳定可靠的.

基于广义模糊双曲正切模型的管道检漏方法

为了更加准确的检测管道的泄漏,保护国家财产和自然环境,本文提出一种基于广义模糊双曲正切模型的输油管道泄漏检测方法。将阀门开度,泵的状态,流量,温度,压力,密度作为输入变量,采用广义模糊双曲正切模型来区分负压波的来源,并通过输出值来判断是否发生泄漏。利用现场采集来的数据结合MATLAB进行大量仿真,给出仿真结果证实了基于广义模糊双曲正切模型检测管道的泄漏,能够有效的排除因调泵、调阀等正常的管道工况调整引起的参数波动而出现的误报警。

一类不确定系统的双曲正切模型控制器设计

针对一类不确定时滞系统的双曲正切模型稳定控制器设计问题,给出一种基于线性矩阵不等式控制器的设计方法。该方法通过选取合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入自由权矩阵和Newton-Leibniz公式,通过解线性矩阵不等式来设计控制增益矩阵,使得系统在控制器的作用下实现稳定。数值算例仿真结果表明,该控制器可以使系统达到稳定,进而说明所给控制器设计方法的有效性。

用双曲正切模型计算庆-哈输油管道结蜡层厚度

结蜡层厚度在含蜡原油管道的日常运行管理中是个非常重要的参数。评价管道内部的结蜡情况经常要利用结蜡厚度这个参数。并且根据结蜡厚度的计算结果进行工况分析或者调整管道的运行参数。为此,针对大庆油田原油物性参数,采用双曲正切模型计算含蜡原油管道结蜡层厚度,并给出了相应的求解方法。

一种高解释性的改进的广义模糊双曲正切模型

提出了一种高解释性的改进的广义模糊双曲正切模型,证明了此模型的模糊规则基的每一条规则的后件是此模型输出在相应的规则中心的Taylor一阶展开,它仍然是一个全局逼近器。给出了此模型的训练算法,仿真结果表明了该模型具有更高的逼近精度。

动态磁导率的反正切模型研究及其在时间差型磁通门的应用

为更好研究时间差型磁通门的特性,对磁滞回线模型进行研究。针对反正切模型曲率固定导致磁导率与实际磁芯存在偏差的不足,提出基于动态磁导率的磁滞回线反正切模型。将模型相对偏差由原来的10%降低至3%以内。利用动态磁导率模型对时间差磁通门的输出响应进行研究,模型计算结果与仿真偏差小于5%。动态磁导率模型为磁芯研究提供了理论依据,同时其对磁导率的精确逼近可以使利用磁导率计算的磁传感器研究结果更加精确且符合实际。