Design of a Novel Fuzzy Sliding-Mode Control for Magnetic Ball Levitation System

This paper presents the design of a novel fuzzy sliding-mode control (NFSMC) for the magnetic ball levitation system. At first, we examine the nonlinear dynamic models of the magnetic ball system, where the singular perturbation method is used. Next, we address the design schemes of sliding mode control (SMC) and traditional fuzzy sliding-mode control (FSMC), where two kinds of FSMCs are introduced. Then we provide the design steps of the NFSMC, where the Lyapunov stability analysis is also given. Finally, a magnetic ball levitation system is used to illustrate the effectiveness of the proposed controller.     

A Simple Robust Sliding-Mode Fuzzy-Logic Controller of the Diagonal Type

This paper derives and analyzes a new robust fuzzy-logic sliding-mode controller of the diagonal type, which does not need the prior design of the rule base. The basic objective of the controller is to keep the system on the sliding surface so as to ensure the asympotic stability of the closed-loop system. The control law consists of two rules: (i) IF sign(e(t)(t)) < 0 THEN maintain the control action, and (ii) IF sign(e(t)(t)) > 0 THEN change the control action, where e(t) = x(t) – x^d(t) is the system state error, and the control action can be either an increase or decrease of the control signal, which is realized through the use of fuzzy rules. The proposed controller, which does not need the prior knowledge of the system model and the prior design of the membership functions" shape, was tested, by simulation, on linear and nonlinear systems. The performance was in all cases excellent (very fast trajectory tracking, no chattering) . Of course, as in traditional control, there was a trade-off between the rise-time and the overshoot of the system response.     

交流位置伺服系统的时间次优滑模控制器设计

为了提高伺服系统定位过程中的动态特性和鲁棒性,提出一种新的时间次优滑模控制器的设计方法。首先,借鉴时间最优控制对伺服定位过程中的系统状态进行规划,得到时间最优的位置和速度响应轨迹,从而保证定位的快速性。其次,针对传统时间最优控制鲁棒性差和工程实现较难等问题,根据期望的时间最优状态轨迹设计非线性滑模面,并采用鲁棒趋近律方法设计滑模控制律,实现了伺服定位的鲁棒时间次优控制,仿真结果验证了该方法的有效性。最后,在永磁同步电机伺服控制器开发平台中进行了实验分析,结果表明所提出的控制方法具有很好的动态响应性能和鲁棒     

一种新的自适应模糊滑模控制器设计方法

对一类非线性系统提出一种新的自适应模糊滑模控制器设计方法。将自适应模糊控制与滑模控制有效地结合在一起,先用滑模控制使跟踪误差进入边界层内,然后启动自适应模糊控制器。该控制器可消除滑模控制器中出现的抖振,并可在存在模糊逻辑系统逼近误差情况下使系统跟踪误差小于预先给定的任意常数。仿真算例验证了所提出方法的有效性。     

基于离散模糊滑模的飞行器角度跟踪控制

为解决某型飞行器的角度跟踪控制问题,设计了离散模糊滑模角度跟踪控制算法.以飞行器在空间的姿态运动方程为基础建立了其短周期运动模型.基于离散时间模糊滑模算法,设计了双入双出的模糊控制器,将滑模切换函数及其变化率作为模糊控制器的输入,以模糊控制器的二维输出信号为依据调整滑模趋近律的参数,该算法在减小了系统的抖振同时,保持了...     

模糊控制器的优化设计方法

本文提出了一种模糊控制器的优设计方法，讨论了直接优化去模糊过程的控制规则，并对基于稳定和不稳定模型进行了仿真研究。     

发电机调速系统的模糊逻辑控制器

本文基于发电机速度／加速度相平面上的标准模糊隶属函数提出了电力系统发电机调速系统的模糊逻辑控制器。这种模糊逻辑控制器的输入信号可由模糊隶属函数和增益所确定，其中模糊控制器的增益可以表示为系统短路功率的函数，由此，整个控制器不需任何参数调整。通过对简单电力系统的仿真研究表明，调速系统的模糊逻辑控制器对于系统参数和运行方式的变化及不同的故障程度等都具有很强的鲁棒性和很高的智能水平。     

基于模糊逻辑技术的中间件负载平衡机制

针对当前基于中间件负载平衡机制中负载定位不够准确、监测粒度过大等问题,基于模糊逻辑技术提出一种更精确、更细粒度的负载平衡系统及其负载平衡机制。负载平衡系统的节点负载信息记录表记录系统中所有节点从模糊推理得出的负载状态信息,负载转发表记录服务节点与相应服务请求者之间的关系。实验结果表明,该负载平衡机制能有效地定位过载节点,较好地实现集群中的负载平衡服务。     

一种用于非线性控制的神经网络模糊自组织控制器

本文提出一种神经网络自组织控制器，并应用于非线性跟踪控制中，为了加快模糊控制器的在线学习，文中给出了一种变的最速梯度下降学习算法，仿真结果表明，该控制是有效的。     

分层负载平衡调度系统的设计与实现

随着分布式系统的广泛应用,提高系统性能的负载平衡策略也日益为人们所重视。文章在分析负载平衡调度问题现有研究成果、提出基于规则的分层负载平衡调度模型[10]的基础之上,设计、实现了一个分层负载平衡调度系统。实验结果表明,与传统的动态调度与静态调度相比,分层负载平衡调度系统具有较好的问题求解效率和适用性。     

基于虚拟仪器的同步伺服系统PID模糊控制器设计

双电机直流同步伺服系统是颤振激励系统的驱动单元,控制器作为伺服系统的核心,对整个系统性能的优劣起着非常重要的作用.结合LabVIEW强大的数据采集功能及其PID和Fuzzy logic两个工具箱,基于模糊逻辑推理、分段线性化、同步控制算法开发出一个模糊PID控制器,较好地实现了同步伺服系统的速度跟随、速度同步、位置同步、差动同步功能.     

开关磁阻电动机控制器的设计与实现

文中设计了一个用于抑制转矩脉动的开关磁阻电动机控制系统模型，采用DSP芯片实现开关磁阻电动机控制系统，有效地抑制转矩脉动，给出了软件和硬件系统的结构及工作流程，介绍了本设计在实现全数字化以及提高系统实时控制方面采用的关键技术，通过数字仿真实验，证实了本设计能有效地抑制了转矩的脉动，而且具有期望的瞬态响应特性。     

基于模糊逻辑的汽车防撞控制器的设计

为了实现汽车行驶过程中与前车车距的自动控制,利用模糊推理系统定义了汽车纵向运动所需的模糊集,设计了车辆跟驰情况下汽车安全行驶自适应模糊控制器,并通过带修正因子的方法对模糊规则进行了优化,同时编写程序对控制器进行了仿真及分析,结果表明该模糊控制器具有良好的控制性能。     

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。     

一种基于PFLC的可演化模糊逻辑控制器设计与实现

常规的模糊控制器主要通过计算机软件或单片机实现,但模糊控制器是一个高度并行的系统,实时性、自适应性要求较高,这种实现方式不能满足现代模糊控制器的设计要求。要解决这个问题必须从算法和器件结构入手。本文提出以可编程模糊逻辑控制器芯片（PFLC）作为可演化的部件,利用遗传算法优化生成模糊规则的演化硬件结构。模糊规则的自适应性是通过引入可调整因子,根据环境的变化自寻优获得。以典型二阶系统模糊控制为例进行仿真实验,其结果表明了这个可演化的模糊逻辑控制器结构的可行性。     

一种可演化的查表式模糊逻辑控制器设计与实现

常规的模糊控制器主要通过计算机软件或单片机实现,但模糊控制器是一个高度并行的系统,实时性、自适应性要求较高,这种实现方式不能满足现代模糊控制器的设计要求.要解决这个问题必须从算法和器件结构入手.根据多值逻辑和PLA理论,提出了一种可演化的查表式模糊逻辑控制器.根据模糊逻辑控制器查询表的对称性和单调性特点,提出了一种查询表的简单生成算法.利用J门和PLA设计查询表硬件电路.以典型二阶系统模糊控制为例进行仿真实验,其结果表明了这个可演化的模糊逻辑控制器结构的可行性.     

一种自调整模糊控制器的设计与仿真研究

提出了一种基于规则，参数自整定的模糊控制器的设计方法，它通过引入误差加权因子和误差变化率加权因子，以系统阶跃响应的上升时间和超调量为性能评价指标，并根据评价结果建立自适应算法，对模糊控制器的模糊推理规则及参数进行自调整。仿真结果进行表明，误差变化率加权因子以明显改善模糊控制器的稳定性，性能评价指标函数，模糊推理规则和参数调整算法简单实用，便于实现，对被控对象的参数变化具有较强的适应能力，控制效果良好。     

基于模糊控制策略的PMSM随动系统设计及仿真

在建立了永磁同步电机矢量控制的数学模型基础上,确定了随动系统的电流环、速度环、位置环三闭环控制方案。其中电流环和速度环采用经典PID控制,由于位置环关系到系统的稳定和高性能运行,因而是本系统设计的关键,采用模糊控制器来实现。在MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,本文提出的控制策略在处理非线性和外部干扰时优于传统PID控制。     

一类模糊PID控制器的优化设计

为扩展传统的PID控制,在分析模糊控制和PID控制原理的基础上,得出了模糊控制和PID控制相结合的一种复合控制的有效结构。本文针对传统的模糊控制进行改进,提出了一类模糊PID控制器的优化设计。     

Design and Implementation of Fuzzy Parallel-Parking Control for a Car-Type Mobile Robot

The theme of this paper is to design and implement a car-type mobile robot (CTMR) that possesses autonomous parallel-parking capability. At first, we introduce the hardware architecture of the CTMR, which consists the robot mechanism, microcomputer part, electronic driver, and sensor. Two fuzzy parallel-parking controls (FPPC), the backward and forward parallel parking, are provided to maneuver the steering angle of the CTMR. Computer simulations are used to illustrate the effectiveness of the developed FPPC schemes. For real-time implementations, we utilize two FPPC methods that we proposed in simulation to back-drive or head-in the CTMR to the parking lot. Both simulation results and real-time experiments demonstrate the feasibility and effectiveness of the proposed intelligent parallel-parking control system.