一种新的自调整因子的模糊控制器的仿真研究

在模糊控制规则的构造中,带有多个调整因子的模糊控制规则虽然比较灵活,方便,但是对多个调整因子的寻优要花费较大的计算量,因此难以实时实现.尤其是随着误差,误差变化及控制量的论域量化等级的增加,调整因子的个数也相应增加,使得寻优过程变的复杂.一方面要考虑吸取带多个调整因子的优点.另一方面又要考虑尽量简化寻优过程.更好的满足实时性要求。因此本文设计了一种在全论域范围内带有自动调整因子的控制器.提出了一种新的控制算子,并对一二阶对象进行了仿真试验,获得了良好的控制效果.     

智能网络化模糊控制系统的设计与研究

为了解决不确定性变化的网络时延对工业过程控制非线性系统性能影响的问题,将模糊控制与网络化控制思想相结合,设计了一种智能网络化模糊控制器。根据网络时延和远程被控对象的特性在线调整量化因子和比例因子,并对控制规则自动调整和完善,使得网络化控制的动静态特性趋于最优。     

基于GA的模糊控制器在弯辊控制中的应用

UC轧机中间辊弯辊控制回路的数学模型具有很强的时变性和不确定性，为实现其精确控制，设计了一种基于遗传算法的模糊控制器并将其应用于该控制回路中。系统利用遗传算法来优化模糊控制器的隶属函数及量化因子和比例因子的初值，并且根据模糊控制查询表的输出来在线调整量化因子和比例因子。仿真结果表明，用该方法设计的模糊控制器具有一定的自适应能力，将该控制器应用于UC轧机中间辊弯辊控制回路可以使二次型板形缺陷得到快速有效的控制，具有良好的控制性能。     

机械臂自调整因子模糊PD迭代学习控制研究

大部分模糊控制器不具有适应控制对象变化的能力,基于此设计一种自调整因子模糊控制器,并针对机械臂长时间重复操作导致运动精确度下降这一类问题,结合迭代学习控制方法,提出一种自调整因子模糊PD迭代学习控制方法;以双关节机械臂为研究对象,利用Fuzzy工具箱编写模糊控制规则,通过系统产生的误差以及误差的变化率作为模糊控制器的输入量调整模糊系统中的量化因子和比例因子,实现模糊规则的更新和对迭代学习控制中的PD参数的实时调整,系统的自适应性得到提高,并在Simulink中进行机械臂的运动控制实验,仿真结果表明,所提控制方法最终产生的误差可以精确到0.0001 rad,同时在进行第2次迭代时关节角度和角速度误差收敛基本趋于零,整体的控制效果较好。     

在线自校正模糊PID控制器的研究

该文先设计一个基于T—S模型的模糊PID控制器,为提高模糊控制的适应性,在分析量化因子和比例因子对系统性能影响的基础上,又制定了基于T—S模型的在线调整量化因子和比例因子的模糊调整规则,实现了模糊PID控制器在线自校正。其算法简单,系统实时性、鲁棒性好。对大纯滞后对象的仿真表明,该控制器明显改善系统的动态性能。     

用改进型CPN网络获取模糊控制规则与因子参数

模糊控制是一种近20年来得到迅速发展的控制方法。但是，对于复杂的被控对象，其控制规则的获取与量化因子和比例因子参数的选取是一个难题。本文提出的新方法使用CPN网络在实时控制过程中自动获取控制规则以及因子参数。其原理是对实时控制中充当控制器的CPN网络训练后的权值进行分析整理，仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种基于Matlab的参数自调整模糊控制器的设计方法

本文介绍了一种在MATLAB的模糊控制工具箱中,通过编写S函数实现对量化因子和比例因子的在线自动调整来设计模糊控制器,从而有效地实现参数自调整模糊控制器的设计方法。为了验证参数自调整模糊控制器的优越性,分别进行了空调温度控制系统的PID控制、常规模糊控制和参数自调整模糊控制的仿真研究。结果表明,参数自调整模糊控制器较之常规的模糊控制器,在被控对象特性变化或较大扰动的情况下,控制系统能保持较好的性能,是一种较理想的控制方法,具有广阔的发展前景。     

在线自调整模糊控制器的设计

一、问题的提出模糊控制器的性能在很大程度上取决于所建立的模糊控制规则及其可调整性.因此,模糊控制规则的自调整是提高和改善模糊控制器性能的关键.由于模糊控制器的控制规则以解析形式描述,这就为设计具有在线自调整控制功能的模糊控制器提供了强有力的手段.基于模糊数概念建立了修正因子的模糊数模型,并对其插值.在对量化、比例、积分因子寻优后.能使所设计的模糊控制系统具有在线自调整控制规则的功能并具有良好的动态性能.本文还对模糊数模型有无插值运算两种方案进行了比较,并提供了仿真算例.     

中央空调系统的自适应模糊控制器设计

本文研究了中央空调冷冻水系统的模糊控制方法.在研究传统模糊控制仿真结果的基础上,分析了量化因子和比例因子在模糊控制中的作用.提出了一种在线修正量化因子和比例因子的自适应模糊控制方法.实验结果表明.采用改进的模糊控制算法在过渡时间、最大超调量等方面均优于传统的模糊控制系统.     

一种控制规则在线自调整模糊控制器

以简单实用、归一模糊量化的方式设计了一种模糊控制器,并提出一种新的模糊控制规则在线自调整控制方案,以提高模糊控制的性能.其中归一量化实现输入的“归档”,用修正函数调整控制规则实现“分档”控制.仿真结果证明了该方法的有效性.     

模糊自适应控制在房间温度控制中应用研究

房间温度控制是一复杂的控制系统，很难建立精确数学模型，用传统的PID控制很难达到较好的控制效果。本控制系统根据模糊控制技术和实际经验，采用模糊控制器以控制房间温度。仿真结果表明，设计的模糊自适应控制器控制效果良好，具有优良的鲁棒性和稳定性。     

基于交流跟踪的同步发电机最优励磁控制技术研究

针对同步发电机采用传统PID控制不能很好地满足电力系统对抑制振荡、提高动态稳定极限等方面要求的问题,提出了一种基于交流跟踪的同步发电机最优励磁控制方法;给出了基于拉格朗日方法的同步发电机励磁系统偏差线性化模型,分析了最优励磁控制量的确定方法,建立了基于最优励磁控制方法的同步发电机系统仿真模型。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,最优励磁控制方法能够实时控制同步发电机励磁系统,确保了同步发电机的输出稳定性。     

磁悬浮系统的非线性控制

针对普通线性化控制方法不能满足磁悬浮系统的全局稳定的问题，研究了基于非线性磁悬浮系统模型的精确反馈线性化控制算法设计方法。建立了磁悬浮系统非线性模型，利用状态反馈将系统精确线性化，然后通过极点配置，按照动态性能设计指标计算出控制参数，得到符合工程实践要求的反馈算法。仿真和实验证明了这种控制方法能够保证磁悬浮控制系统的动态特性。同时具有较好的抗干扰能力。     

四旋翼无人机PDF控制系统设计和抗干扰分析

针对传统的PID控制方法在对四旋翼无人机进行控制时动态响应差,抗干扰能力低等局限性,不能够满足高精度要求的四旋翼无人机应用场合的问题。本文以四旋翼无人机的姿态控制为研究对象,通过采用基于伪微分反馈(PDF)控制策略来设计其飞行控制器,以提高动态响应性能和抗干扰能力。在对四旋翼无人机数学建模的基础上,将PDF控制策略引入到四旋翼姿态控制中,提出基于四旋翼无人机对象的PDF控制设计方法,并分别完成PID、PDF控制器的设计和动态仿真。通过对仿真结果比较、分析表明PDF控制与PID姿态控制器相比,系统超调量小,具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

Adaptive control of free-floating space manipulators using dynamically equivalent manipulator model

In this paper, adaptive control of free-floating space manipulators is considered. The dynamics based on the momentum conservation law for the free-floating space manipulator has non-linear parameterization properties. Therefore, the adaptive control based on a linear parameterization model cannot be used in this dynamics. In this paper, the dynamics of the free-floating space manipulator system are derived using the Dynamically Equivalent Model (DEM) approach. The DEM is a fixed-base manipulator system and allows us to linearly parameterize the dynamic equations. Using this linearly parameterized dynamic equation, an adaptive control method is developed to control the system in joint space. Parameter identification and torque calculations are done using the DEM dynamics. Simulations show that the tracking errors of the manipulator joints to a given desired trajectory become zero when the calculated torques act on the joints of the space manipulator system.     

A homogeneous domination control method based on sampled-data output feedback for lateral stability of an intelligent electric vehicle

For easy analysis, most vehicle lateral stability control methods are usually based on a linear 2 degree-of-freedom (DOF) dynamic model in the published literature. Generally speaking, the linear 2DOF model cannot fully reflect the physical nonlinearity of the tire characteristics. The intelligent electric vehicle driven by four in-wheel motors (IEV-DFIM) requires a more accurate nonlinear tire model. Therefore, this paper presents a nonlinear 2DOF dynamic model for the IEV-DFIM based on the well-known magic formula. But the nonlinear model might cause the system to be uncontrollable around the origin. To address this issue, a novel homogeneous domination control method based on sampled-data output feedback is proposed, which is capable of guaranteeing the lateral stability of the IEV-DFIM under different operation conditions. A Lyapunov-based analysis is performed to ensure the validity of the proposed method in theory. The simulation and test are also carried out to verify the effectiveness of the designed controller.     

智能混浊度测量与控制系统的设计

文章介绍采用模糊控制技术,利用Honeywell公司的APMS-10G混浊度传感器,应用Visual Basic和Matlab开发的基于模糊控制技术混浊度测量与控制系统。该系统通过对传感器采集来的混浊度数据进行分析和处理,在专家经验基础上,运用工程实验设计方法确定模糊控制规则库,再根据模糊控制规则库的控制规则,运用Mamdani模糊推理方法得到控制方法,应用动态连接库技术,实现计算机并行口输出开关量进行控制。通过对比实验表明采用该系统的洗涤设备比常用的自动洗涤设备更节省能源。     

遗传算法辅助的动态符号执行测试方法

动态符号执行是一种有效的软件测试方法,但由于受到约束求解器求解能力的限制,在面对较为复杂的程序和路径条件时,动态符号执行的路径覆盖率还有待提升。针对上述问题,提出了一种遗传算法辅助的动态符号执行测试方法,并基于此方法实现了原型工具JDart-Ga。该方法结合遗传算法的优势,生成约束求解器无法求解的约束条件对应测试输入,从而提升动态符号执行的路径覆盖率。实验结果表明,在测试存在动态符号执行无法覆盖路径的3个实验对象时,所提出方法的路径覆盖率与JDart相比分别提升了16%至23%。     

Nonlinear adaptive robust control design for static synchronous compensator based on improved dynamic surface method

In view of single machine to infinite bus system with static synchronous compensator, which is affected by internal and external disturbances, a nonlinear adaptive robust controller is constructed based on the improved dynamic surface control method(IDSC). Compared with the conventional DSC, the sliding mode control is introduced to the dynamic surface design procedure, and the parameter update laws are designed using the uncertainty equivalence criterions. The IDSC method not only reduces the complexity of the controller but also greatly improves the system robustness, speed and accuracy. The derived controller cannot only attenuate the influences of external disturbances against system output, but also has strong robustness to system parameters variance because the damping coefficient is considered in the internal parameter uncertainty. Simulation result reveals that the designed controller can effectively improve the dynamic performances of the power system.     

Reachability and control synthesis for piecewise-affine hybrid systems on simplices

In this paper, we consider the synthesis of control laws for piecewise-affine hybrid systems on simplices. The construction is based on the solution to the control-to-facet problem at the continuous level, and on dynamic programming at the discrete level. The construction is given as an explicit algorithm using only linear algebra and reach-set computations for automata; no numerical integration is required. The method is conservative, in that it may fail to find a control law where one exists, but one cannot hope for a sharp algorithm for control synthesis since reachability for piecewise-affine hybrid systems is undecidable.