时滞系统的模糊反馈推断控制器设计

针对主要输出可直接测量的时滞系统,提出一种模糊反馈推断控制器。该控制器是在典型推断控制的基础上进行简化和改进,并用模糊逻辑和推理来自适应地调节控制器的滤波器时间常数。系统性能分析及仿真实验结果表明该控制器对带有随机扰动的时滞系统具有良好的控制性能。     

基于模糊预测PID算法的地下空间湿度控制

根据防护工程地下空间空调系统的时滞以及非线性特性,结合预测控制和模糊控制两种方法,设计了基于模糊预测PID算法的控制器.建立了系统的数学模型,并基于所提出的控制方法对其进行仿真研究,结果显示该控制器抗干扰能力较好,相较于传统PID控制,该控制器调节时间更快,控制效果更佳.     

基于模糊模型的时滞不确定系统的模糊H∞鲁棒反馈控制

讨论了一类具有状态和控制时滞的不确定非线性系统的模糊H∞状态反馈控制问题.采用具有时滞的不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型对非线性系统进行建模,提出了一套基于LMI的模糊鲁棒控制器的系统设计方法,给出了模糊H∞状态反馈控制器存在的充分条件,以保证闭环模糊系统渐近稳定并满足从干扰输入到控制输出的H∞范数界约束.示例仿真表明了该方法的有效性.     

一类不确定切换模糊时滞系统的保性能控制

针对一类存在时滞的不确定切换模糊系统,研究系统的保性能控制问题.利用平行分布补偿算法(PDC)给出保性能控制器的设计方法,利用单Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法,给出不确定切换模糊时滞系统保性能控制器存在的充分条件和切换律设计.使得闭环系统对所有允许的不确定,在所设计的控制器和切换律下实现保性能控制.仿真结果表明方法的有效性.     

执行器饱和T-S模糊系统的鲁棒耗散容错控制

研究了一类执行器饱和状态变时滞T-S模糊系统的鲁棒容错控制问题. 通过时滞相关Lyapunov函数和对状态的椭球域约束, 基于线性矩阵不等式技术, 提出了非线性系统稳定的不变集条件和模糊鲁棒耗散容错控制器存在的充分条件. 控制方案的设计结果不仅为执行器饱和状态变时滞T-S模糊系统的无源控制和H1鲁棒控制建立了统一框架, 而且保证了闭环控制系统对执行器故障的稳定性和容错性. 最后以时滞倒车系统的控制仿真验证了方法 的有效性.     

不确定非线性系统的时滞依赖保性能控制

针对一类基于T-S模糊模型表示的具有时变状态时滞和范数有界不确定性非线性系统，研究了时滞依赖保性能模糊控制器设计问题。对于用T-S模糊模型表示的非线性时滞系统，已知系统的时变时滞本身及其变化率的上界，采用并行分散补偿技术，通过选取合适的Lyapunov函数，推导了依赖时滞上界及变化率上界的时滞保性能模糊控制器存在的充分条件，进而通过建立和求解LMI（线性矩阵不等式）约束的凸优化问题，给出了保性能控制律的设计方法。数值算例表明了该方法的有效性。     

大滞后系统模糊自适应PI-Smith控制

工业过程中普遍存在大时滞对象,为了解决大时滞系统控制中超调量大和调节时间长等问题,将史密斯(Smith)预估控制原理和模糊PI控制器参数的自适应调整方法结合起来,在Smith预估控制系统中,用模糊PI控制器代替传统的PID控制器,根据模糊控制原理对PI的2个参数进行在线整定,提出一种大时滞系统的模糊自适应PI-Smith控制方法.通过对电加热炉的仿真研究,结果表明该方法具有调节时间短、无超调量、控制精度高、无稳态偏差的优点,同时对系统模型变化具有良好的适应性.     

一种简化的自适应模糊动态面控制

针对一类不确定非线性时变时滞系统,提出了一种简化的自适应模糊动态面控制方法.该方法取消了对系统时滞常做的假设.仅采用一个模糊逼近器便使所有的未知函数得到补偿,简化了控制器的结构.通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,闭环系统的所有信号被证明为半全局一致最终有界.仿真实例进一步验证了控制方案的有效性.     

基于Matlab的模糊控制器设计及仿真

针对一阶线性时滞系统在工业控制中存在响应速度慢、静差问题，给出了一种模糊控制器设计。利用模糊集合的隶属度函数，模糊条件句和模糊控制规则，实现对一阶线性时滞系统的控制。利用Madab提供的模糊系统工具箱对控制器进行了设计，并在Simulink环境下对系统进行了建模和仿真。仿真结果表明，模糊控制器提高了一阶线性时滞系统的动、静态特性，使系统获得了良好的控制性能，具有较好的应用价值；     

网络控制系统模糊PI时滞补偿算法研究

针对网络控制系统中普遍存在的时滞问题,将模糊逻辑补偿算法引入传统PI控制器的设计,以消除闭环网络控制系统中由时滞引起的控制性能下降、系统不稳定等不利影响.模糊PI时滞补偿算法中,无需更改传统PI控制器的设计,以模糊补偿器调制PI控制器的输出.以实时性要求较高的无刷直流电机为应用实例,仿真结果证明了该控制算法的有效性和可行性,该方法可使具有时滞特性的远程网络控制系统保持良好的动、静态特性与较强的抗干扰能力.     

最优模糊控制器的系统设计

典型模糊控制器在难于建立数学模型或对控制精度要求不高的场合已得到了成功的应用，但与传统的控制方法相比，它存在两个明显的弱点，一个所得到的模糊控制规则不能保证其是优的或是次最优的，二是在设计模糊控制器获取模糊控制规则时主要是凭经验进行，没有的步骤可遵循，本文提出了一类最优模糊控制器的系统设计方法及步骤，这种最优模糊控制器既有典型模糊控制器的形式，又有类似于线性二次型的性能指标Ｊ＝ｒｆ∑ｋ＝１（ａＮＡ     

基于遗传算法的污水处理模糊控制方法

模糊控制中的模糊推理规则和隶属函数的选取往往依据相关专家或技术人员的实际经验,对具有较强的非线性系统和未知动态环境条件下,其控制性能往往达不到很好的效果.使用遗传算法同时对隶属函数和模糊规则进行优化,从而使模糊推理规则和隶属函数的确定摆脱了人为经验的局限,提高了模糊控制的自适应能力.在此基础上设计出模糊控制器,并将其应用于污水处理溶解氧的控制中.实验结果表明,该控制器能够使溶解氧快速、准确地达到期望的要求.     

Robust fuzzy controller design of nonlinear dynamic systems based on H ∞ optimal criterion

A new design method of fuzzy controllers to achieve H X optimal performance for a class of uncertain nonlinear systems is presented. The dynamic behaviour of a product-sum-type fuzzy controller is analysed and the result reveals that this type of fuzzy controller behaves approximately like a state feedback controller with non-constant feedback gains which are dependent on input signals. Based on the H X control design technique, a systematic analysis and design of the fuzzy controller is presented for guaranteeing the stability or even the performance. Even though the bound of the plant nonlinearity is unknown, the influence of the nonlinear term on the system error is attenuated to a prescribed level by the proposed fuzzy controller. Finally, the fuzzy controller is applied to the Duffing forced oscillation system, which confirms the validity of the controller.     

Direct adaptive fuzzy control for a class of MIMO nonlinear systems

This article presents a direct adaptive fuzzy control scheme for a class of uncertain continuous-time multi-input multi-output nonlinear (MIMO) dynamic systems. Within this scheme, fuzzy systems are employed to approximate an unknown ideal controller that can achieve control objectives. The adjustable parameters of the used fuzzy systems are updated using a gradient descent algorithm that is designed to minimize the error between the unknown ideal controller and the fuzzy controller. The stability analysis of the closed-loop system is performed using a Lyapunov approach. In particular, it is shown that the tracking errors are bounded and converge to a neighborhood of the origin. Simulations performed on a two-link robot manipulator illustrate the approach and exhibit its performance.     

利用BP算法的一种自适应模糊预测控制器

提出一种由模糊预测器和模糊预测控制器组成的自适应模糊预测控制方案,采用ＢＰ算法训练模糊预测器和模糊预测控制器,并给出这种模糊预测控制器的训练算法。控制系统对于具有纯时延的非线性被控过程有良好的控制性能。     

Stable and optimal fuzzy control of linear systems

A number of stable and optimal fuzzy controllers are developed for linear systems. Based on some classical results in control theory, we design the structure and parameters of fuzzy controllers such that the closed-loop fuzzy control systems are stable, provided that the process under control is linear and satisfies certain conditions. It turns out that if stability is the only requirement, there is much freedom in choosing the fuzzy controller parameters. Therefore, a performance criterion is set to optimalize the parameters. Using the Pontryagin minimum principle, we design an optimal fuzzy controller for linear systems with quadratic cost function. Finally, the optimal fuzzy controller is applied to a ball-and-beam system     

一种基于遗传算法优化的模糊控制器研究

模糊控制中的模糊推理规则和隶属函数的选取往往依据相关专家或技术人员的实际经验,具有较大的人为主观性,尤其在面对具有较强的非线性系统和未知动态环境条件下,其控制性能达不到客观要求。本文采用改进的遗传算法优化模糊控制中的比例因子,从而对控制规则和隶属函数进行优化。仿真结果表明,经过优化后的模糊控制器和传统的Fuzzy-PID控制器相比,其控制规则和隶属函数更加客观合理,控制系统的动、静态性能都有较大提高。     

间歇精馏过程的模糊逻辑与增益自调整PID混合控制

针对间歇精馏过程的强非线性和非平稳时变特性,结合模糊逻辑控制和增益自调整PID控制的优点,提出了一种模糊逻辑和增益自调整PID混合控制的先进控制策略,详细推导了其控制算法,设计了相应的控制器,并在EuroBEEB工控机上用实时BASIC语言编程实现,对一套甲醇/水二元间歇精馏塔的塔顶浓度进行了推断控制实验,获得了比单独采用模糊逻辑控制时更好的控制结果。这说明,模糊逻辑和增益自调整PID混合控制是强非线性和非平稳时变过程的一种有效控制策略。     

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.