一种基于Fuzzy-PID自整定变参数的控制算法

本文介绍一种针对油田联合站分离器液位控制的模糊变参数自整定PID控制策略。根据分离器的实际响应,通过模糊规则进行推理和决策,在线整定PID控制器的三个参数,以实现对两分离器液位的优化控制。     

线性插值模糊控制及其在PLC上的实现

文章针对常规模糊控制器控制精度低的问题,提出了一种提高模糊控制器控制精度的方法;首先分析了常规模糊控制器存在的稳态控制精度差的原因,在此基础上给出一种通过在线查表插值算法提高模糊控制精度的方法及该算法在PLC上的实现,最后在液位控制系统上进行实验应用并和常规模糊控制器的控制效果进行了比较;结果表明,这种改进后的插值模糊控制器能有效消除系统稳态误差,提高模糊控制器的控制精度,而且易于在PLC上实现,有一定的实用价值。     

三容液位实验装置模糊控制的实现

以三容液位实验装置为控制对象,采用三星S3C44BOX芯片作为控制核心,设计三容液位实验装置的模糊控制器。经模糊算法得到输出量来控制调节阀的开度,使三容液位实验装置的液位达到给定值,通过力控组态软件实现液位运行画面的监测。运行结果表明,所设计的模糊控制器能精确控制三容液位实验装置的液位,获得良好的控制效果。     

基于CC-Link液位模糊控制设计

采用PLC作为现场液位控制器,在工业和日常生活中被广泛运用在液位控制系统中.提出了模糊PID算法对液位进行调节的控制策略,实现了液位控制响应速度快、稳定度好和准确度高的效果.测试表明,建立在模糊算法基础上的液位PID控制比常规PID控制具有更好的动态性能.此外,还采用CC-Link总线技术建立主从通信的工业网络系统,实现设备间的数据传送,并通过人机界面对现场液位进行实时远程监控.     

基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统研究

针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进行在线检测以实现自动灌浆控制和异常报警。设计了检测网络中的智能液位采集节点,并采用改进的GPC-PID算法,使控制器能够通过在线调整PID控制参数,从而实现泥浆的精确灌注使井口液位保持在正常范围内以平衡井内压力,保证钻井安全。仿真实验结果表明,改进GPC-PID算法比传统PID算法具有更好的控制品质。     

高效显式模型预测控制在两容水箱中的应用

针对一类具有分段仿射形式的混杂系统模型的控制方法问题,提出了一种高效显式模型预测控制算法;该算法通过将最优控制问题转化为多参数规划问题,离线求得具有分段仿射形式的显式控制器;在线过程,应用一种新的搜索算法,它能够快速准确地对系统状态点进行定位,确定其所属的控制器分区,再根据该分区所对应的子控制率,进行简单的线性运算,即可得到系统的输入;该控制方法避免了反复的在线优化计算,大大减少了计算量,并且,在线计算的速度更快,控制的实时性更好;将该算法应用到具有典型混杂特性的两容水箱系统中,仿真结果表明:水箱的液位从初始液位能够快速平稳的达到期望的液位,且与其它的控制算法相比较,该算法更加高效。     

基于PLC的液位模糊控制系统设计

文章应用德国SIEMENS S7-300可编程序控制器设计一个两维模糊控制器,将控制器的模糊输出反模糊化后化为实际输出而控制调节阀的开度,使中位水箱的液位达到给定值.通过在组态王中的参数连接与设置,实现液位运行画面的监测.运行结果表明,所设计的二维模糊控制器能精确控制中位水箱的液位,获得了良好的控制效果.     

基于计算型模糊推理算法的模糊控制器设计

针对传统模糊推理算法在推理过程中容易忽略部分推理信息,模糊规则一旦确定就难以调整的缺点,提出一种基于数值计算的模糊推理算法。算法采用数值计算的方法对推理过程进行了改进,这种改进能够充分考虑所有输入的影响,又能根据输入的变化,对模糊规则进行适当的调整。基于该算法的模糊控制器能够大大提高控制性能和精度,减小稳态误差。通过对直流电动机的仿真控制效果表明,该控制器比传统模糊控制器的控制性能好,精度高,抗干扰能力强。     

薄带连铸熔池液位的模糊控制

薄带连铸中熔池液位的波动是影响铸带质量的主要问题之一。首先根据工艺过程以及薄带连铸机的几何关系,推导了熔池液位的波动模型。通过分析这个带有耦合、非线性、时变因素的系统,提出了带有补偿的模糊PID控制器,并给出了PID控制器和模糊控制器的设计过程以及补偿算法。采用Matlab对系统进行了仿真,通过与PID、模糊PID的仿真结果进行比较,可知这种控制器在控制模型变化以及结晶辊转速和辊缝发生变化时,都具有很好的控制效果,并且这种控制器还可以增强系统的稳定性及鲁棒性。     

基于NT降阶的乘积型区间二型模糊控制器结构分析

目前区间二型模糊控制器的结构分析主要基于Zadeh的取小推理和KM降阶算法。KM算法是一循环迭代过程,没有解析解,无法进行控制器的稳定性分析,且取小推理需要进行输入空间的划分,过程较为繁琐。提出了一种简化的区间二型模糊控制器分析方法,该方法首先采用乘积推理,模糊规则的激发隶属度为输入变量隶属度的乘积,统一了控制器的表达式形式,避免了输入空间的划分过程,模糊控制器的结构分析更加简单。二型模糊集合采用NT降阶算法,该算法直接利用首隶属度函数的上、下限的平均值来进行解模糊化操作,避免了迭代计算,简化了降阶过程。控制器的表达式等效于一个增量式PI（位置式PD）控制器,其比例增益、积分增益以及补偿项均为非线性可调。而且还能得到控制器的闭环表达式,易于进行区间二型模糊控制器的稳定性分析与设计等。     

具有不完全微分的最优模糊PID控制器及其在智能人工腿中应用的仿真研究

提出了一种新的最优模糊PID控制器, 它由两部分组成, 即在线模糊推理机构和带有不完全微分的常规PID控制器. 在模糊推理机构中, 引入了三个可调节因子x_p,x_i 和x_d,其作用是进一步修改和优化模糊推理的结果, 以使控制器对一个给定对象具有最优的控制效果. 可调节因子的最优值采用ITAE准则及Nelder和Mead提出的柔性多面体最优搜索算法加以确定. 这种PID控制器被用来控制由作者设计的智能人工腿中的一个直流电机. 仿真结果表明该控制器的设计是非常有效的, 它可被用于控制各种不同的对象和过程.     

一种新的模糊PID控制器的优化及其仿真研究

该文提出了一种新的最优模糊PID控制器。该控制器由两部分组成，一部分是常规PID控制器，另一部分是在线模糊推理机构。在模糊推理机构中，引入了三个可调节因子Xp，Xj，和Xd，其作用是优化模糊推理结果，该模糊PID控制器用来控制智能人工腿中的一个直线电机，并已获得很好的控制效果。     

烤房模糊自适应PID控制设计开发

针对烤房控制应用,在嵌入式硬件上实现模糊自适应PID控制算法。该算法利用模糊推理对PID参数进行在线自整定。利用该算法可提高PID控制器性能和控制精度。利用可扩展标记语言存储模糊PID控制参数、模糊推理规则库等,可实现在线数据参数的增删、修改、更新操作。     

多变量非线性系统参数自调整的模糊加权控制

本文针对多变量非线性系统,提出了一种参数自调整的模糊加权信息融合方法．利用 模糊组合变量降低模糊控制系统的维数,根据不同的模糊组合变量对最后决策的作用大小, 赋予不同的权重来实现对多变量非线性系统的控制,在利用反向传播算法对量化系数和加权 系数进行自学习后,在线进行基于模糊规则的参数自调整,有效地解决了多变量模糊控制系 统中难于设计多维规则库和在线实现自适应模糊控制的问题．本文还对所提出的方法进行了 仿真实验和实际系统的实验,实验结果证明了该方法的有效性．     

Controlling a drone: Comparison between a based model method and a fuzzy inference system

The work describes an automatically on-line self-tunable fuzzy inference system (STFIS) of a new configuration of mini-flying called XSF (X4 Stationnary Flyer) drone. A fuzzy controller based on on-line optimization of a zero order Takagi–Sugeno fuzzy inference system (FIS) by a back propagation-like algorithm is successfully applied. It is used to minimize a cost function that is made up of a quadratic error term and a weight decay term that prevents an excessive growth of parameters. Thus, we carried out control for the continuation of simple trajectories such as the follow-up of straight lines, and complex (half circle, corner, and helicoidal) by using the STFIS technique. This permits to prove the effectiveness of the proposed control law. Simulation results and a comparison with a static feedback linearization controller (SFL) are presented and discussed. We studied the robustness of the two controllers used in the presence of disturbances. We presented two types of disturbances, the case of a breakdown of an engine as well as a gust of wind.     

Supervisory recurrent fuzzy neural network control of wing rock for slender delta wings

Wing rock is a highly nonlinear phenomenon in which an aircraft undergoes limit cycle roll oscillations at high angles of attack. In this paper, a supervisory recurrent fuzzy neural network control (SRFNNC) system is developed to control the wing rock system. This SRFNNC system is comprised of a recurrent fuzzy neural network (RFNN) controller and a supervisory controller. The RFNN controller is investigated to mimic an ideal controller and the supervisory controller is designed to compensate for the approximation error between the RFNN controller and the ideal controller. The RFNN is inherently a recurrent multilayered neural network for realizing fuzzy inference using dynamic fuzzy rules. Moreover, an on-line parameter training methodology, using the gradient descent method and the Lyapunov stability theorem, is proposed to increase the learning capability. Finally, a comparison between the sliding-mode control, the fuzzy sliding control and the proposed SRFNNC of a wing rock system is presented to illustrate the effectiveness of the SRFNNC system. Simulation results demonstrate that the proposed design method can achieve favorable control performance for the wing rock system without the knowledge of system dynamic functions.     

基于结构分析的模糊控制器设计及应用

设计了一种具有等差间距因子隶属函数的模糊控制器,通过与常规模糊控制器进行比较,从理论上证明了它的有效性。利用该控制器的解析表达式进行编程,实现锅炉水温在线控制。实验结果表明,该模糊控制器具有良好的自适应性和鲁棒性,并且由于含有较少的待优化参数,并利用解析表达式进行在线控制,因此优化算法收敛快、控制效果较好,具有一定实用性。     

一种基于Matlab的参数自调整模糊控制器的设计方法

本文介绍了一种在MATLAB的模糊控制工具箱中,通过编写S函数实现对量化因子和比例因子的在线自动调整来设计模糊控制器,从而有效地实现参数自调整模糊控制器的设计方法。为了验证参数自调整模糊控制器的优越性,分别进行了空调温度控制系统的PID控制、常规模糊控制和参数自调整模糊控制的仿真研究。结果表明,参数自调整模糊控制器较之常规的模糊控制器,在被控对象特性变化或较大扰动的情况下,控制系统能保持较好的性能,是一种较理想的控制方法,具有广阔的发展前景。     

模糊PID控制器设计及MATLAB仿真

将模糊控制器和PID控制器结合在一起,构造了一个模糊PID控制器,利用模糊推理的方法调整PID控制器的参数,并利用MATLAB的SUMLINK工具箱,对系统进行仿真,仿真结果表明模糊PID控制器能使系统达到满意的控制效果.