基于单片机模糊控制器的AMD主动控制试验研究

模糊控制是结构主动控制的一种很有前途的控制算法。本文针对顶层设置AMD控制装置的5层钢框架模型结构,首先由已有主动控制训练样本提取了模糊规则;其次,将模糊逻辑推理与单片机技术结合起来,开发了单片机模糊控制器。在此基础上,完成了1∶4缩尺的5层钢框架模型结构的AMD模糊控制模拟地震振动台试验研究。试验结果表明:模糊AMD控制可以有效地减小地震作用下模型结构的反应,对顶层位移反应峰值的控制效果达到50%。本文研究成果可为AMD模糊控制走向工程应用提供参考。     

建筑结构风振反应的模糊控制

本文通过建立高层建筑的动力学模型,利用SIMULINK进行风振反应的动力学分析。根据高层建筑风振反应的动力特征,采用Sugeno型模糊系统、BP网络及混合学习算法,设计出模糊控制策略。用Matlab语言编制程序并对控制系统进行SIMULINK数值仿真分析,分析结果表明模糊控制是一种有效的方法。     

基于MIMO系统的多关节机械手自适应模糊控制系统的设计

针对机械手运行过程中存在着不确定性因素的干扰,设计出自适应模糊控制系统,该系统的控制算法是利用MIMO(多输入多输出)模糊系统来逼近存在的误差。用鲁棒自适应控制律,来消除逼近误差造成的影响,可以有效地保证系统运行的稳定性,减少了模糊控制规则的数量。通过实验验证和计算机仿真可表明该算法的有效性。     

一种基于学习算法的交流电梯位置伺服系统模糊控制技术

在现有的电梯轿厢平层精度控制中,大都采用PID控制方式,难以满足高速电梯的使用性能要求。本文对交流电梯伺服系统的位置控制采用基于学习算法的模糊控制,用学习控制来修正模糊控制规则,以逐步改进控制效果。文章提出了基于学习算法的模糊控制器结构,论述了学习算法及其对模糊控制规则的修正方法,完成了相关的试验验证。研究表明,本文采用的控制技术可以在满足响应速度的条件下得到较高的位置控制精度。     

基于优化模糊控制规则的磁流变阻尼减震结构地震反应分析

由于采用半主动控制的磁流变阻尼器减震结构存在非线性和时变等因素,精确数学模型的建立非常困难。模糊控制是一种比较合适的控制方法,但模糊控制的设计易受人类主观经验的影响而不甚完善,致使控制的效果受到影响。本文利用遗传算法提出一种优化模糊控制规则的新的控制算法,并对安装磁流变阻尼器的某3层钢筋混凝土结构进行了数值仿真,比较了无控结构、模糊控制结构及遗传算法优化模糊控制结构在地震作用下顶层的位移和加速度响应。结果表明:与人为经验设计的模糊控制相比,利用遗传算法优化的模糊控制可使结构顶层位移、加速度的控制效果均得到明显提高。     

3层基准建筑非线性地震反应的智能控制

近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地。笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,并建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。对受控的3层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较。结果表明,采用模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。     

结构振动主动模态模糊控制算法减震效果研究

提出了结构振动主动模态模糊控制算法,可以减少所需要的模糊推理数量,使其处于可以接受的范围之内。建立了一栋20层结构地震动力反应振型模糊控制的分析模型,并利用Matlab语言编制了求解软件。计算结果表明:采用模态模糊控制算法可以达到满意的减震效果。只对第一模态控制就能达到较好的减震效果。增大控制力UA的大小,可以达到更好的减震效果。模态模糊控制算法明显地减少了多个状态变量之间模糊关系的判断以及状态变量和控制规则识别的运算。     

模糊控制技术在集中空调监控系统中的应用研究

设计了模糊控制系统结构和模糊推理机,建立了模糊控制规则库和模糊逻辑控制表,进行了模糊控制输出量的解模糊。研究结果表明,集中空调温度模糊控制系统比传统的控制系统具有更好的稳定性和节能效果。     

VAV变风量空调控制系统的仿真与节能算法研究

本文建立了变风量空调系统末端装置（VAVBOX）仿真系统及其控制对象区域（Zone）模型,并将模糊控制理论引入控制系统,结合目前使用最广泛的PID控制器,得到一种具有两种控制方式优良特性的模糊自适应PID控制器。控制系统以Zone内温度变化为主参考变量来研究分析模糊自适应PID控制算法的控制性能与节能效果。     

模糊控制在变风量空调控制系统中的应用研究

本文研究设计了模糊控制系统结构,建立了模糊控制规则库,设计了模糊推理机,进行了模糊控制输出量的解模糊,建立了模糊逻辑控制表等。研究结果表明,与传统的控制系统相比,变风量空调模糊控制系统具有更好的稳定性和节能效果。     

无人驾驶速度控制算法研究

针对常规PID控制参数的固定性,难于满足非线性的控制要求,利用模糊控制的自整定PID参数量,本文提出一种基于模糊PID控制算法研究其在无人驾驶汽车速度控制系统中的应用,并建立了Matlab模型来仿真汽车速度控制过程。仿真实验表明,与常规PID控制算法相比,模糊PID算法具有超调量低、调整时间短、稳定性强等优点。为下一代联网车辆以及智能车辆速度控制提供新的思路。     

高柔结构风振AMD控制模糊神经网络预测算法研究

基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络的基本理论,建立了模糊神经网络预测模型。该模型结合神经网络控制和预测控制的优点,解决了控制中的时滞问题。研究了基于聚类法产生模糊神经网络预测控制的模糊逻辑系统,该方法便捷地解决了模糊逻辑控制中模糊控制规则基于专家控制策略和经验而无自学习能力的困难。以深圳京基金融中心为算例,利用模糊神经网络预测算法控制结构在风荷载作用下的振动,仿真结果表明,模糊神经网络预测算法能够有效地减小高柔结构加速度响应。     

智能建筑光环境模糊控制与节能研究

从传统建筑物理知识入手,分析了智能建筑光环境特性及人体舒适度评价指标,提出了自然采光和人工照明相结合的光环境智能模糊控制策略.对光环境模糊控制系统结构和模糊控制器进行了深入研究,确定了输入量的模糊化、模糊控制算法和输出信息的模糊判决等主要设计流程.依据常识和经验设计了模糊控制规则,讨论了如何利用模糊控制方法来调控智能建筑空间的照度、照度均匀度等指标.并对控制性能和节能效果进行分析.     

基于MR阻尼器的空间网壳结构模糊控制

基于模糊控制原理,提出和构建运用于大型杆系空间结构的模糊控制系统和简化模糊控制器组成,包含模糊化接口、规则库、插值查询表等.运用该模糊控制器,实现对典型网壳结构的振动控制和数值仿真.对比分析采用不同结点的位移、速度作为双输入时的结构动力响应.研究表明,该简化的模糊控制器设计简便、易于操作、振动控制效果显著.     

基于粒子群优化模糊PID控制的水厂加氯系统

水厂加氯过程具有非线性、大时滞等特点,采用传统的PID控制方式难以实现消毒剂精准投加。因此,以某采用次氯酸钠消毒系统的水厂为例,首先通过分析该水厂加氯系统工作原理,结合工程经验和运行数据确定了加氯过程的近似数学模型。然后综合使用粒子群优化算法、模糊控制算法和PID控制算法,设计了一种粒子群优化模糊PID控制器,并利用MATLAB软件搭建了粒子群优化模糊PID控制系统和传统PID控制系统的模型进行仿真验证,结果表明：相较于传统PID控制系统,粒子群优化模糊PID控制系统的超调量减少了89.36%,调节时间减少了46.63%,其抗干扰能力也更强,系统整体控制效果有了较大提升。最后使用基于粒子群优化的模糊PID控制法对水厂加氯控制系统进行改造,试运行后发现,新系统控制效果良好,出厂水游离氯值能够稳定在设定值附近。     

考虑土-结构相互作用的黏弹性减震结构失效概率的参数化分析

基于基础阻抗与黏弹性阻尼器频率相关的动力特性,在频域中建立了考虑土-结构动力相互作用的黏弹性框架减震结构的动力模型,采用随机振动理论对结构体系进行抗震研究。考虑地基-土体运动相互作用对输入地震动的影响,对自由场地功率谱进行修正得到了基础底部水平有效输入功率谱和回转有效输入功率谱。以结构层间位移角作为控制参数,基于首次穿越原则,定义了结构的失效概率。根据工程实例选取了10层及20层典型框架结构体系,数值分析了结构在不同初始附加阻尼比、基础埋深比及土体剪切波速下的随机地震反应及其失效概率。研究表明,随着土体的变软,阻尼器对结构层间位移角的控制效果将有所减弱,对于高宽比较大的20层结构,其控制效果的下降幅度更为明显。对于软土地基上高层建筑的消能减震设计,SSI效应的影响不容忽视。     

考虑土-结构动力相互作用影响的结构神经网络控制

将人工神经网络控制理论应用于软弱地基上建筑结构地震反应的主动控制分析中。通过训练神经控制器NNC (Neural networkController)预测结构控制力 ,由神经模仿器NNE (Neural networkEmulator)预测结构对地震力的反应来修正NNC的输入 ,从而实现结构的主动控制。数值模拟表明 ,神经网络控制系统能够有效地控制结构的地震反应 ,且对地震输入有很好的自适应性 ,在设计神经网络控制系统时 ,应考虑土—结构动力相互作用的影响。     

基于先进模糊控制理论的混凝加药过程优化

水处理中混凝剂加注量的自动控制是一个既重要又难于解决的问题。神经-模糊控制网络数学模型,可以实现了水厂投药控制的一般情况与特殊情况的过程优化。我们结合模糊控制器在混凝加药控制系统中的使用效果,同时利用MATLAB软件进行了仿真研究,结果表明,模糊——神经网络控制具有较好的动态性能和抗干扰能力。     

基于SIMULINK的建筑结构模糊控制仿真

本文将模糊理论应用于结构的主动控制,并将MATLAB中的模糊工具箱和SIMLINK相结合进行了仿真.采用了改进的可调整模糊控制规则,并结合一个实例探讨了隶属函数、模糊控制规则、论域以及模糊子集划分对控制效果的影响,验证了控制的有效性,并得到了几个有益的结论.     

基于模糊技术的智能照度控制系统研究

模糊控制技术是智能控制技术的一个重要组成部分。本文研究了一种应用模糊控制技术的智能化照度控制系统。该控制系统考虑了智能建筑的窗帘遮阳、空调系统与照度控制之间的相互联系,以此获得合理的照度,节约能源。模糊控制算法具有智能化,可以将灯具照明与自然光照明有效结合,达到控制合理照度并节约能源的目的。