二阶高精度模糊控制系统的设计与仿真

针对常规模糊控制器控制精度较低且稳态品质差的问题,提出一种提高模糊控制器控制精度并能改善稳态性能的方法。首先提出一种提高模糊控制器控制精度的设计方案并给出它的设计方法,然后对这种改进后的模糊控制器进行仿真分析,并和常规模糊控制器进行比较。仿真试验结果表明,这种改进的模糊控制器具有降低系统稳态误差和抑制稳态震颤的作用,提高模糊控制器的精度,改善系统对斜坡输入的伺服性能,而且保持模糊控制器非线性的控制特性。     

主动电磁轴承智能积分型自适应模糊控制器

将传统的PID控制器或者传统复合型模糊控制器应用到主动电磁轴承系统中,其动、静态特性之间存在着一定的矛盾,较难达到理想的控制效果。将自适应模糊控制器和智能积分器相结合,提出了智能积分型自适应模糊控制器,以一个单自由度主动电磁轴承模型为例,比较了智能积分型自适应模糊控制器、传统模糊控制器和传统PID控制器的控制性能,并进行了仿真。仿真结果证明了智能积分型自适应模糊控制器的优越性。     

粒子群优化的手术机器人从手夹持力模糊控制

设计了手术机器人从手机械结构,建立了手术机器人从手的数学模型,确定了手指夹持力与电机运动的关系。针对传统模糊控制器控制精度低的不足,提出了一种基于粒子群优化的PI型模糊控制器设计方法。该方法通过PI模糊模拟进行模糊规则初始化,再以粒子群算法优化其模糊规则权值与量化比例因子,最后得到粒子群优化的PI型模糊控制器。该设计方法解决了传统模糊控制器设计中模糊规则权值与量化比例因子难以确定的问题,使设计出的控制器继承了PI控制器和传统模糊控制器的各自优点。仿真结果表明,当人体组织弹性模量产生较大变化时,该控制器具有良好的控制性能。     

利用模糊神经元控制器的切削系统参数优化整定方法及应用

针对具有非线性、不确定性的受控对象,提出一种兼顾神经元控制器和模糊控制器优点的模糊神经元非模型控制方法。在此控制系统中,模糊控制器产生神经元控制器的输入,由神经元的加权值来调整模糊PID控制器的参数,由神经元控制器产生控制信号对复杂对象进行控制,前置的模糊控制器用来过滤由对象的非线性和不确定性引起的误差大扰动,后置的神经元则在实现模糊PID控制器参数自调整的同时,以非模型控制的方式产生控制作用,从而有效地提高控制系统的鲁棒性、适应性和控制品质。     

模糊控制器的设计研究

主要介绍了模糊控制器的设计原则和模糊控制器的发展现状,详细地说明了模糊控制器设计的一般步骤,并指出现在模糊控制器在设计中存在的不足和需改进的方向.     

监督控制器在倒立摆平衡控制中的应用

在监督控制方案下实现了一种模糊控制器的设计。设计模糊控制器时先不考虑稳定性，而是将另一个控制器添加到模糊控制器上以满足其稳定性需要。用设计的模糊控制器控制小车倒立摆系统，结果表明该控制器具有较好的控制性能和较强的鲁棒性。     

第四讲 模糊控制器的设计

4.1模糊控制器的设计问题模糊控制器的设计是模糊控制应用中的一个重要问题,随着模糊控制应用领域的不断扩展,模糊控制器的结构有多种形式,但它们都是上一讲所述的基本模糊控制器的变型,作为基本设计方法,本讲将讨论基本模糊控制器的设计问题.     

基于MATLAB的模糊逻辑控制系统设计

详细阐述了模糊逻辑控制系统中隶属度函数与模糊规则的建立以及MATLAB模糊控制器的建模与仿真方法。另外,通过洗衣机控制实例介绍了MATLAB模糊控制器的实现方法与进行可视化操作和模糊控制器设计的流程。     

无超调模糊PID控制器的设计

本文先分析了常规模糊PID控制器的优缺点。再通过观察加热炉典型升温曲线,指出如何引入积分器及怎样调整模糊规则才能使控制器更合乎控制要求,并由此设计出一种带智能积分的新型模糊PID控制器。经仿真实验证明,同常规模糊PID控制器相比,该控制器具有无超调、调节时间短的优点。     

一类切换模糊PID控制器设计及其仿真

提出了一类高动态性能切换模糊PID控制器设计方法.通过对传统PID控制中比例控制和微分控制作用的分析,结合模糊PID控制器鲁棒性能和自适应性好的优点,设计了一类新的模糊控制器.由于该类控制器先后经历比例控制,微分控制和模糊PID控制的切换,使被控系统不仅具有一般模糊PID控制器的所具有的良好的鲁棒性能和自适应性,而且与一般模糊控制器相比具有更小的超调量和调节时间,是一类动态性能良好的控制器.最后将该控制器应用于一伺服系统进行仿真对比,并给出了Simulink仿真框图.仿真结果说明了该控制器的优越性.     

基于模糊自整定PD控制器的机器人计算力矩控制

设计了应用于计算力矩控制方案中的模糊PD控制器(FLC),进一步提出了模糊自整定PD控制器(SFLC).用带有末端执行器的平面3自由度机器人为例进行了动力学仿真,并将采用固定PD控制器、模糊PD控制器和模糊自整定PD控制器的计算力矩控制方案进行了比较.仿真结果表明,采用模糊自整定PD控制器(SFLC)后能有效的克服模型不确定所造成的影响,得到比较小的轨迹跟踪误差,为机器人的实际控制提供了理论基础.     

基于模糊PID的电液位置伺服控制器的设计

该文介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法研究

针对常规PID控制器不能在线修正参数以及模糊规则和率属函数对专家经验的依赖性,提出了神经网络模糊自适应PID控制器,从而综合了传统PID控制、模糊控制、神经网络控制的优点,使其具有PID控制的广泛适用性和神经网络的自适应和自学习能力,同时又具备模糊控制的非线性控制作用;仿真实验可知该控制器具有更快的响应和更好的平稳性.     

基于模糊PID控制的起爆具生产线温度控制系统

为了提高起爆具生产线中浇注锅温度的控制精度,以提高起爆具产品的质量,分析了起爆具生产线中浇注锅温度控制系统的组成,将模糊控制和常规PID控制结合起来,设计出了模糊PID控制器,通过以往对浇注锅温度控制的经验,制定出了PID 3个参数的模糊控制规则表,最后将模糊PID控制算法通过可编程逻辑控制器（PLC）编程来实现;在Matlab中的Simulink工具箱里搭建了模糊PID控制器和常规PID控制器模型,并对这两个控制器进行了仿真比较.研究结果表明,相对于常规PID控制器,模糊PID控制器具有更好的调节精度.该系统在生产线中的实际运用结果显示,模糊PID温度控制器效果较好,达到了预期的温度控制要求;系统适用于起爆具生产线中浇注锅的温度控制,对提高起爆具产品质量和生产效率具有一定的意义.     

战车稳定器的模糊灰色预测控制

给出了典型模糊控制器的一种化简方法,使得连续型模糊控制器的计算量接近离散型模糊控制器,并将模糊控制与灰色预测相结合,应用于战车稳定器控制中。仿真结果表明,该方法取得了很好的控制效果。     

一种模糊PID控制器在BLDCM系统中的应用

直流无刷电机(Brushless Direct Current Motor,BLDCM)控制是电机控制中的重要问题之一,将一种模糊PID控制器用于直流无刷电机BLDCM控制,PD型模糊控制器的输出信号作为模糊PID控制器积分环节的输入信号,利用模糊PID控制器能够自适应地调节PID控制参数的性能,实现对BLDCM控制系统运行控制。仿真实验结果表明,与一般PID控制器相比,模糊PID控制器控制下的BLDCM电磁转矩输出脉动幅值较小,转矩信号变化稳定,系统输出电流波动频率降低。     

基于MATLAB模糊自整定PID控制器的设计与仿真

本文介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法并利用MATLAB中的模糊工具箱设计模糊控制器，有机地将模糊PID控制器与SIMULINK结合起来，实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。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。     

模糊PID参数自整定控制器的设计

将模糊控制理论与经典的PID控制理论结合,以锅炉温度控制系统为例,设计了一种模糊PID参数自整定控制器.仿真结果表明,和常规PID控制器相比,所设计的模期PID控制器改善了温度控制系统的动态性能,提高了系统的鲁棒性.     

基于FPGA的模糊自整定PID控制器的研究

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先，借助Matlab系统仿真工具，优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后，进行控制器的VHDL分层设汁，作为单一控制器芯片，重点编程实现和时序仿真：模糊逻辑推理、模糊自整定PID算法、数据缓存和I／O接口控制。最后，在一个具体的FPGA芯片上实现该控制器，并在此基础上进行系统实验。实验结果表明：FPGA作为单一控制器实现模糊自整定PID控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活，且基本无须改动硬件，是实现单片或小系统智能控制策略的一种新的有效途径。