基于数据融合的自适应神经网络模糊控制系统设计

基于数据融合的思想，提出一种非线性系统的自适应神经网络模糊控制器的设计方法。该方法利用数据融合技术降低了模糊控制器的输入维数，简化了模糊控制器的设计。用自适应神经模糊推理系统的神经网络自学习功能完成模糊控制器的设计。仿真结果表明，自适应神经网络模糊控制系统性能优于采用普通的模糊控制器的情况，为数据融合与智能系统技术在非线性系统中的应用作了有益的探索.     

非线性离散系统的自适应PID控制器

针对非线性离散系统设计了利用TSK(Takagi Sugeno Kang)模糊模型的自适应PID控制器。利用模糊模型预测控制信号误差,通过控制信号误差自适应PID控制器参数。比较系统输出和模糊模型输出自适应模糊模型的参数。该方法可以弥补系统参数的模糊性、数学模型的模型误差和系统参数的变化。非线性离散系统的仿真实验验证了所设计的自适应PID控制器对非线性离散系统控制的有效性。     

利用模糊系统的自适应模糊控制器

针对非线性系统控制,设计了利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统的自适应模糊控制器。所设计的自适应控制方法是参考模型自适应控制方法,而且利用Lyapunov函数保证了闭环系统的稳定性,同时推导了最优的自适应控制规律。首先,根据控制对象的输入输出数据建立TSK模糊模型,然后,由TSK模糊模型设计初期的TSK模糊控制器,并根据自适应规律随时调整模糊控制器参数。倒立摆系统的仿真实验验证了所设计的自适应模糊控制器的有效性。     

模糊控制研究的现状与新发展

本文结合近年来模糊控制的最新研究成果,着重考察了模糊控制器的非线性特性及 自适应功能,特别讨论了模糊控制器的自适应功能的改善、模糊控制器的解析结构分析及模 糊控制系统的稳定性分析等问题,最后对于非线性自适应模糊控制新的研究方向进行了展望     

利用模糊系统的直升机的自适应控制

针对直升机动力学为非线性,且存在不确定因素和状态变化,设计利用模糊系统的自适应控制器.设计的控制器是系统的输出跟踪参考模型输出的直接调整模糊控制器参数的自适应控制器.又利用Lyapunov函数保证了闭环控制系统的稳定性并推导最优的自适应规律.实验结果表明,有外部扰动的情况下所设计的自适应控制器比模糊控制器对直升机控制具有良好的动态响应和稳定性,是一种非常有效的控制方法.     

蒸汽过热炉温度模糊自适应PID控制

针对乙苯脱氢制苯乙烯生产过程中蒸汽过热炉温度控制非线性、大滞后的问题,提出了一种模糊自适应PID控制器用于改善蒸汽过热炉的温度控制效果。首先建立了蒸汽过热炉的数学模型,确定了系统的输入输出量;其次,在构建模糊控制器结构的基础上设计了模糊控制规则,实现了PID控制器的参数自适应调节;最后对所设计的蒸汽过热炉温度模糊自适应PID控制器进行了仿真分析。结果表明,模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了蒸汽过热炉温度控制系统的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能和静态性能,对非线性时滞系统控制效果更好。     

无模型自适应模糊算法的多晶硅棒温度控制

多晶硅还原炉硅棒表面温度控制既要保证硅棒表面在最佳反应温度,又不要使其波动较大。由于多晶硅生产过程中的气相沉积反应使硅棒电气结构发生变化,因而存在很强的耦合作用和非线性特性。提出了以无模型自适应模糊控制器为主控制器,以PI为副控制器的双闭环结构的控制系统,采用基于无模型自适应控制器的结构,根据无模型自适应控制器的参数学习因子和步长序列对系统动态性能影响趋势,使用模糊自适应方法,通过模糊规则在线修正无模型自适应控制器的学习因子和步长序列两个参数,使温度控制系统既能保证收敛稳定性,又能提高系统对于温度控制的动态性能。仿真结果表明了该控制方法的有效性。     

基于T- S模型的非线性系统多模型直接自适应控制

针对典型的高阶非线性系统，建立被控对象的多个论域不同的基于T—S模型的模糊控制器(TSFC)，用其加权组合控制系统的行为，并报据Lyapunov的综合方法设计一种自适应算法来调整每个TSFC的权值，形成被控对象的直接自适应模糊控制器。与采用单一TSFC的自适应模糊控制算法相比，该算法计算量小，响应速度快，能在局部上更有效地控制系统的非线性，使被控系统具有Lyapunov意义上的稳定性。仿真实验证实了算法的有效性。     

用模糊控制自整定PID参数的研究

针对复杂的非线性时变系统,研究了将模糊系统与普通PID相结合的自适应模糊PID控制系统,总结了该控制器的设计过程及设计方法。仿真结果表明,这种控制器是一种易于理解、便于实现、性能良好的控制器,能适用于非线性、时变、较强干扰的复杂系统。     

一种基于Labwindows和Matlab的模糊自适应PID控制器设计

PID控制是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。本文介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法,利用Matlab中的模糊工具箱设计模糊控制器,将PID与模糊控制器有机结合,并引入Labwindows虚拟仪器平台,实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。结果表明,该控制器改善了控制系统的动态性能,增强了其实用性。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

一种可变论域模糊控制器的设计及仿真

根据模糊控制器的特点，提出一种可变论域模糊控制器，即二级可变论域模糊控制器。首先介绍了可变论域模糊控制器的工作原理，然后阐述了二级可变论域模糊控制器的设计原理。第二级模糊控制器的论域由第一级模糊控制器动态改变。然后给出了二级可变论域模糊控制器的结构设计及参数确定方法，最后通过仿真与常规模糊控制对比。结果表明了二级模糊控制器能够在控制过程中能有效地减小系统稳态误差，提高响应速度，从而证实了这种方法的正确性及优越性，并且该方法适用于具有任何特点的模糊控制系统。     

基于多层蚁群算法的变论域模糊控制

针对模糊控制器控制精度不高、自适应能力有限等问题,提出一种变论域自适应模糊控制方式.首先在对离散蚁群算法改进的基础上,提出用于连续域寻优的多层蚁群算法.其通过将解空间分成有限网格,并且算法在迭代过程中采用三个阶段的搜索策略,每个阶段采用异构搜索机制.然后根据系统性能利用改进算法动态调整伸缩因子,从而构成基于多层蚁群算法的变论域自适应模糊控制器.最后将此控制器用于中厚板液压位置伺服系统中.仿真结果表明,采用自适应模糊控制器的伺服系统收敛速度明显加快,此控制策略在适应能力与鲁棒性好于其它控制方式.     

船舶双舵同步补偿控制

采用双舵配置的船舶,两套舵伺服系统结构参数和电气参数等具有一定的差异.在航行过程中,将会导致船舶双舵的同步误差增大、舵效降低、操纵性能变差.为了减小双舵同步误差,本文阐述了一种模糊变论域同步补偿控制方法.为此首先对舵机系统进行了机理建模,然后借鉴主从控制策略提出了双舵同步补偿控制系统结构,针对PID适应性差的问题,引入变论域模糊控制思想,进一步设计了变论域模糊PID双舵同步补偿控制器.最后仿真结果表明所设计的控制器有效地减小了双舵同步误差、提高了船舶航向稳定性,该方法在船舶双舵同步控制中切实可行,具有工程指导意义.     

基于T-S模型的Chua混沌系统模糊变结构控制

针对Chua混沌系统这一复杂的非线性系统给出一种基于T-S模型的模糊变结构控制律设计。首先采用T-S模糊动态模型描述非线性系统,得到混沌系统的全局模糊模型;然后采用Lyapunov稳定性理论设计出确保模糊动态模型全局渐近稳定的变结构控制器,将模糊控制与成熟的线性变结构控制相结合,来解决非线性系统控制问题。仿真验证了方案的有效性。模糊控制器简单,规则少。     

风力发电机组的变论域自适应模糊控制

建立了变速变浆距风力发电机组的简化模型。在此基础上，将变论域自适应模糊控制应用到风力发电机组的转速和浆距控制系统中，改善风力发电机组的风能捕获性能。变论域自适应模糊控制器在保持规则形式不变的前提下。论域随着误差的变化而变化。这种控制器不但具有经典模糊控制的优点，如不需要精确的数学模型，产生非线性控制动作，良好的动态性能等．而且具有较高的控制精度。仿真结果证明该方法改善了风力发电机组的控制性能。     

电阻点焊的变论域模糊控制方法

为提高电阻点焊模糊控制适应性和稳定性差的缺点, 根据变论域控制理论, 提出了电阻点焊的变论域模糊控制方法. 首先, 讨论了变论域模糊控制的基本原理. 其次, 设计了输入隶属函数、输出隶属函数、模糊控制规则、伸缩因子, 开发了一种基于规范化因子的电阻电焊变论域模糊控制器, 并使用模糊规则选择变论域的伸缩因子,给出了算法实现的具体步骤. 最后, 进行了不同控制方案的实验研究, 分析了实验结果, 验证了该控制算法的优越 性.     

基于变论域模糊增量理论的质子交换膜燃料电池温度控制

质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部的电化学反应过程直接表现为温度的变化,所以有效的温度控制是保证燃料电池可靠性和耐久性的关键.本文将模糊增量控制用于PEMFC热管理系统中,将PEMFC的温度和电堆出入口温度差保持在设定值.首先,建立PEMFC热管理系统的动态模型,包括PEMFC电堆模型和辅助散热设备模型.然后,基于建立的系统模型,设计了一种变论域的模糊增量控制器.该控制器通过伸缩因子来动态调节模糊控制器中的量化因子和比例因子,实现对模糊论域的调节,从而提高控制的灵敏性和精确度.最后,将该温度控制方法用于10 kW燃料电池系统中,实验结果表明变论域模糊增量控制器相比于其他模糊控制方法,不仅具有更快的动态响应速度,还具有更强的鲁棒性和更高的控制精度.     

异步电机软启动的变论域模糊自适应控制策略

异步电机软启动系统是一个时变、非线性的高阶系统,将变论域模糊自适应控制方法应用于异步电机的软启动控制系统中,并建立电机软启动控制系统的Matlab/Simulink的仿真模型,给出了变论域自适应模糊控制方法的仿真结果,与传统PID控制和常规模糊软启动控制方法进行了比较。仿真结果表明,该方法具有无需精确建模、响应快速、精度高、鲁棒性好、适应性强等优点,切实可行,并优于其他控制方法。     

一种模糊滑模变结构控制方案及其在混沌系统控制中的应用

采用模糊动态模型逼近非线性系统，将非线性 系统模糊化为局部线性模型．用Lyapunov稳定性理论设计出确保模糊动态模型全局渐近稳 定的变结构控制器．应用到两类混沌系统的稳定控制中，验证了方案的有效性．模糊控制器 简单，规则少．