应用最优控制理论设计的舰船航迹模糊控制器

在对舰船航迹非线性被控对象进行模糊线性化的基础上,本文着重介绍如何应用线性系统最优控制理论设计模糊控制器的模糊规则,实现对船舶航迹的控制。仿真结果表明,在模糊控制器的控制下,船舶转向时的动态性能,导找和跟踪航迹的能力,保持航迹的精度,抗干扰性能以及船舶参数发生变化时的鲁棒性均明显优于PID控制器。     

混合动力汽车发动机节能控制器的设计与实现

当前各国对混合动力汽车发动机节能控制器的研究尚不健全,所研究出的产品稳定性较差、节能效果不佳。因此,设计兼顾高稳定性和高节能效果的混合动力汽车发动机节能控制器。该节能控制器的X186单片微控制器利用PID控制,对混合动力汽车发动机转速和行驶指令等信号进行实时监管,并经由信号二次处理电路进行转速信号再处理,降低发动机转速对混合动力汽车的能耗。由X186单片微控制器和信号二次处理电路获取到的节能控制信号,传输到输出控制电路进行汇总和解析,最终输出最优节能方案。控制器的实现部分给出了其功能图,以及控制器采用PID控制算法对发动机进行节能控制的过程。实验结果表明,所设计混合动力汽车发动机节能控制器的节能控制效果较为明显,并具有较高的稳定性。     

超声电机驱动的机器人的模糊神经网络控制

超声电机的小质量、大转矩、响应快等特点,是其成为小型直接驱动机器人执行器的基础。通过对超声电机的伺服特性研究及关节型机器人动力学分析,提出了超声电机驱动的机器人的模糊神经网络控制的复合控制方法,该方法中,模糊子控制器实现了关节定位的初步控制,神经网络子控制器起到降解稳态误差、提高控制精度作用。文中较详细地研究了复合控制器的结构及两个子控制器的设计问题。为了检验控制效果,对控制系统进行了仿真,结果表明,采用这种复合控制器可获得较高的位置精度。     

模糊PID在热水锅炉温度控制系统中的应用

模糊PID控制方法在热水锅炉温度控制系统中的应有有着十分明显的优势。本文首先概述了模糊PID控制,然后分析了锅炉温度控制系统控制器的设计,最后在探讨了模糊PID控制规则的基础上,对参数自整定的模糊PID控制器的设计和仿真研究做了研究。     

非完整移动机器人视觉跟踪的模糊控制

本文提出采用模糊算法在视觉参数不校准的情况下对非完整移动机器人进行跟踪控制。在模糊化,规则推理和去模糊化三部分对非完整移动机器人轨迹跟踪的模糊控制器进行设计。实验结果证明控制效果良好。     

基于PLC的线性插值模糊控制器的设计

通过对喷淋式除尘系统采用的常规模糊控制器在实际应用中存在的问题进行分析,提出一种分段线性插值的设计方法,并将该方法在模糊控制器中应用。该设计采用PLC及其常规DI/DO模块组成的模糊控制器,用STL指令实现其控制功能。最后在喷淋式除尘系统中进行应用,并和常规模糊控制器的控制效果进行比较。实验结果证明:分段线性插值模糊控制器能缩短系统调节时间,提高模糊控制器的控制精度,具有一定的实用价值。     

模糊预测算法在列车自动运行系统中的应用

首先介绍了列车自动运行系统的功能，其次介绍了模糊预测算法的结构和功能，最后对模糊预测控制在列车自动运行系统中的应用深入研究并进行仿真验证。通过对比PID控制器，表明列车控制系统中采用模糊预测控制器在列车安全性、舒适性、抗干扰等方面有明显的提高。     

基于鲁棒优化算法的小型无人机模糊控制器研究

简要论述了小型无人机的经典H2/H∞鲁棒优化算法,并在此优化控制算法基础上,对模糊控制器开展了研究,模糊控制器的知识库主要依据原型无人机的实验数据搭建。为了验证模糊控制器的控制品质和鲁棒性,在小型无人机的静态参数(高度、角度)控制回路上将模糊控制器与原型控制器进行了结合,使之成为鲁棒模糊控制器。对小型无人机鲁棒模糊控制系统参数的控制品质和鲁棒性进行了计算,并将这些特性和原型机进行了比较。仿真结果表明,采用模糊控制器的控制系统鲁棒性提高了近一个数量级。     

两轮移动倒立摆的开关切换模糊极点配置控制器设计

为了更好地控制两轮移动式倒立摆,文章以两轮移动式倒立摆动力学数学模型为基础,设计了一种开关切换模糊极点配置控制器,利用该控制器对系统进行控制。通过一个选择型开关把模糊控制和状态反馈的极点配置控制有机的统一起来构成了开关切换模糊极点配置控制器。在Simulink中,对设计的开关切换模糊极点配置控制器进行了仿真,实现了两轮移动式倒立摆的平衡、匀速前进、匀速转弯。仿真结果说明了开关切换模糊极点配置控制器对两轮移动式倒立摆起到一定的抗干扰和理想的控制作用。     

模糊控制在燃煤锅炉床层温度控制中的应用

针对燃煤锅炉燃烧过程十分复杂,难用准确的数学模型来描述以及常规方法的控制效果不是十分理想等问题,在分析常规的模糊控制器的基础上,结合模糊逻辑控制理论,设计了一个带有自调整因子的模糊控制器并进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制器对燃煤锅炉床层温度的控制,具有良好的控制性能。     

半潜式平台动力定位多模式组合控制系统设计

设计了半潜式平台动力定位多模式组合控制系统,模式选择器确定控制器集工作方式,输出选择器决定输出控制器,控制器集中的基于卡尔曼滤波自整定PID控制器、自抗扰控制器、广义预测自校正控制器能实现平静、适度、极端多种海洋环境的精确定位控制。仿真实验证明该控制系统在各种海洋环境下均有较高的定位精度、较快的响应速度、控制系统具有较强适应性和鲁棒性。     

自寻优模糊集的模糊控制器算法＊

文献讨论了简单模糊控制器的基本原理和实现方法.文献考虑了简单模糊控制器的动态性能与稳态精度之间的矛盾,但是他是采取用线性切换的办法,没有充分发挥模糊控制器的功能。本文讨论了简单模糊控制器中模糊集的改变对系统性能的影响,为了解决简单模糊控制器的动态性能与稳态精度之间的矛盾,提出了可变模糊集的模糊控制器,仿真试验的结果表明,可变模糊集的模糊控制系统可以大大改善系统的响应性能。在可变模糊集的模糊控制器的基础上,进一步讨论了模糊集自寻优问题,提出模糊集自寻优算法。仿真结果表明,寻优后的模糊集模糊控制系统效果非常好,表明算法是行之有效的。     

Research on fuzzy self-adaptive PI-Smith control in long time-delay system

The long time-delay often exists in industrial process.In order to overcome the big overshoot and long regulating time of the long time-delay system control,a new fuzzy self-adaptive PI-Smith control method is proposed.This method combines the Smith predictive control with fuzzy self-adaptive proportional-integral(PI)control.The traditional proportional-integral-derivative(PID)controller in Smith predictive control is replaced by fuzzy PI controller which utilizes the principle of fuzzy control to tune parameters of PI controller on-line.The results of simulation for electric furnace show that the method has the advantages of shortening regulating time,no overshoot,no steady-state error,excellent control accuracy,and good adaptive ability to the change of system model.     

自适应比例因子模糊控制器在异步电动机调速系统中的应用

为了降低转子电阻变化对异步电动机矢量控制系统性能的影响，本文把自适应比例因子模糊控制器应用到了矢量控制系统中。介绍了自适应比例因子模糊控制方法的綦本原理，给出了使用自适应比例因子模糊控制器的异步电动机矢量控制系统的结构框图，对主模糊控制器和辅助模糊控制器进行了设计。仿真实验结果表明，采用这种控制方法的调速系统不仅具有优良的动态性能，而且对转子电阻变化具有很强的鲁棒性。     

Balancing control of a unicycle robot with double gyroscopes using adaptive fuzzy controller

This paper presents a unicycle robot which utilizes the precession effect of a double-gyroscope for lateral balancing and designs an adaptive fuzzy controller to realize the balance control according to its dynamic model. The double gyroscope structure of the unicycle robot can eliminate the pitch angle interference caused by the precession effect and improve the robot's lateral anti-interference ability. An adaptive fuzzy controller is designed based on the dynamic equations of the unicycle robot to improve its robustness. The adaptive controller part improves the anti-interference ability of the unicycle robot, and the fuzzy controller part is used as decoupling controller to reduce the interference of coupling. Simulation and experimental results to verify the anti-interference ability and decoupling effect of the designed controller.     

基于多自由度性能指标的模型预测控制算法

 传统的模型预测控制算法是一自由度控制器,不具有使系统的目标跟踪特性和干扰抑制特性同时到达最佳的能力.本文提出一种基于多自由度性能指标的模型预测控制算法,对设定值跟踪、抗可测扰动、抗不可测扰动与模型失配等情况,允许设置不同的响应参数,提高了控制器品质.仿真结果表明了算法的有效性.     

遗传算法优化模糊控制器参数的方法研究

基于遗传算法对模糊控制器参数进行寻优,首先采用模糊规则,通过模糊推理的方法对二阶系统进行仿真实验,仿真结果表明系统动态响应超调小、调节时间短,具有良好的性能;然后采用遗传算法,按照ITAE准则对控制器的参数进行优化,仿真结果表明动态性能比模糊控制显著改善,显示出遗传算法对模糊控制器参数寻优的有效性和优越性。     

磁阻式悬浮平台侧向气隙控研究

针对悬浮平台存在的侧向力干扰导致平台不能稳定悬浮的问题,设计了一种可以实现参数快速整定的模糊自适应PID侧向气隙控制系统。文中介绍了平台的悬浮结构和悬浮机理,采用有限元法分析了侧向位移对平台的影响,建立了控制系统静态、动态数学模型,并设计了模糊自适应PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件对悬浮平台的侧向气隙控制系统进行建模仿真。结果表明,模糊自适应PID控制器响应速度快,且具有较强的鲁棒性。     

压电微动平台的极点配置PID控制

为提高压电微动平台的位移输出精度,设计极点配置比例、积分、微分(PID)控制器对其进行控制。首先,在对压电执行器进行电学特性、机电特性分析的基础上,建立了压电执行器的数学模型;其次,在对平台进行受力分析、运动分析的基础上,建立了平台的动力学模型;然后,在保持平台极点虚部不变,且将系统闭环阻尼比取为1的情况下,将平台极点沿着平行于实轴的方向平移,设计出平台的PID反馈控制器;最后,实验验证了所设计控制器的有效性。实验结果表明,所设计的控制器可使平台具有较快的响应,在不考虑传感器噪声水平的情况下,平台在控制系统作用下的定位误差基本为0。     

自适应模糊PID控制器在供水系统中的仿真研究

对于恒压供水的复杂控制系统,常规的PID控制器难以保证系统在任何工况条件下始终具有较好的控制性能。将模糊控制理论应用于供水系统,设计出了一种自适应模糊PID控制器,通过仿真实验表明:在恒压供水系统中,自适应模糊PID控制较传统PID控制具有更好的静态和动态特性。