一种改进的三维模糊控制设计方法

针对传统三维模糊控制器模糊规则多,在实际应用中不易实现,输入量之间相互耦合的问题,提出一种PID与模糊混合(M)型控制器.该控制策略是把三个输入量分别为偏差、偏差变化、偏差的偏差变化的一维模糊控制器加权融合实现混合(M)型控制器,解决了多变量模糊控制中的规则数量几何爆炸问题,具有更大的可控范围.针对传统模糊控制不能消除系统静差的缺陷,吸收增量式PID控制递推累加的形式,对偏差进行积分,混合(M)型控制器实现了对系统静差的消除.此外介绍了M型控制器的参数整定方法,并对其稳定性进行了分析.仿真表明,M型控制器控制效果比二维模糊控制和PID控制都好.     

基于模糊组合变量的自适应加权控制

针对多变量非线性系统,提出一种基于模糊组合变量的自就加权控制方法,首先利用模糊逻辑系统构造模糊组合变量,通过赋予各个模糊组合变量不同的权重来形成多变量非线性系统的加权控制;然后利用反向传播算法对量化系数和加权系数进行学习,从而有效地解决了多变量模糊控制系统难以设计和实现多维控制器的问题,最后通过仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于目标的动态加权模糊控制

针对单输入、多目标控制系统，提出一种基于目标的动态加权模糊控制模型。该模型根据控制目标设计子模糊控制器，通过模糊推理得到的加权系数动态连接各个子目标模糊控制器，使多个子目标模糊控制器在控制过程中既相互竞争又相互协调。该模型用于吊车控制的仿真结果证明了其有效性。     

关于模糊PID控制器推理机维数的研究

对一维(1D)至三维(3D)模糊PID控制器进行了系统的分析研究,提出了四项系 统功能特性指标来评价不同结构的控制器;这包括控制分量合成,耦合影响,增益相关和规则 增长.通过对最常见的二维Mamdani模糊控制器进行分析研究,发现该控制器存在功能缺 陷.为此,提出了最优结构的一维模糊PID控制器.该控制器采用了"1D-3D"映射关系的模糊 推理机,从而实现了三个控制分量可以独立不相关的调整功能.通过与二维和三维控制器比 较结果表明,一维控制器具有最佳系统功能特性.     

一种具有设定值加权的IMC-PID控制方法

提出了一种具有模糊逻辑设定值加权的内模PID控制方法.该方法通过模糊系统的输出在线修正内模PID控制器比例作用部分设定值的加权系数及人工调节控制器的滤波器系数,使系统的目标值跟踪特性和干扰抑制特性均得到明显的改善.改进了常规内模PID 控制的不足,而且控制算法简单、参数调整方便,理论分析和仿真试验研究结果表明了它的有效性.     

SR电机模糊自整定PID控制器设计与仿真

针对开关磁阻电机的非线性、时变和强耦合性,提出了模糊自整定PID的调速控制策略.在分析SR电机非线性数学模型的基础上,将速度偏差和偏差变化率作为控制器输入,PID的三个控制参数为输出.利用模糊规则对PID参数进行在线修改,实现PID参数的自动最佳调整.通过将MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合,实现了基于模糊自整定PID控制器的开关磁阻电机调速系统仿真,并进行了传统PID控制与模糊自整定PID控制的仿真比较.结果表明:模糊自整定PID控制器能够明显改善系统的调速性能,具有较强的鲁棒性,并且计算量少,易于实现,便于工程应用.     

永磁无刷直流电机模糊自适应控制器设计

关于直流电机优化问题,针对永磁无刷商流电机工作过程中电气参数的非线性、时变特性,影响系统的品质特性.在分析电机模型的基础上,提出采用积分系数、比例系数模糊自整定技术,按照电机理想的起动、稳态和制动过程要求,设计了速度偏差、速度偏差微分、控制器输出和比例因子隶属度函数及相应的模糊控制规则,构成了模糊自适应控制器.经仿真结果表明,设计的控制器对电机负载、电机电气参数大范围扰动具有较强的抑制能力,系统动态响应快、超调小,达到了对电机参数变化的自适应控制目的,并为控制器设计提供参考.     

基于遗传模糊控制的多机器人避碰规划

设计了一种基于遗传算法优化的模糊逻辑控制的多机器人避碰规划方法,采用简化的三层行为结构:躲避机器人、躲避静态障碍物和趋向目标点,三个行为分别独立推理,将不同传感器信息作为输入,机器人动作作为输出,再通过优先级和加权的方法对三个行为输出进行综合.随后,针对模糊控制中构造全部的模糊规则比较复杂的问题,采用遗传算法对模糊规则的隶属度函数宽度和中心值进行优化,实现模糊控制器的离线自寻优,得到一组最优参数.从最终的仿真效果看,通过遗传算法优化提高了机器人的自导航性能.     

简化的模糊PID控制方案

提出一种简化模糊PID控制方案，将三维的控制规则库简化为二维，大大减少了模糊控制规则的数目，简化了控制策略及控制器的设计和调整过程。并讨论了该控制器的调整方法，最后通过仿真验证了其优越的性能。     

简化的模PID控制方案

提出一种简化模糊ＰＩＤ控制方案，将三维的控制规则库简化为二维，大大减少了模糊控制规则的数目，简化了控制策略及其控制器的设计和调整过程。并讨论了该控制器的调整方法，最后通过仿真验证了其优越的性能。     

A Neuro-interface with fuzzy compensator for controlling nonholonomic mobile robots

This paper describes a control method for mobile robots represented by a nonlinear dynamical system, which is subjected to an output deviation caused by drastically changed disturbances. We here propose some controllers in the framework of neuro-interface. It is assumed that a neural network (NN)-based feedforward controller is construcetd by following the concept of virtual master-slave robot, in which a virtual master robot as a feedforward controller is used to control the slave (i.e., actual) robot. The whole system of the present neuro-interface consists of an NN-based feedforward controller, a feedback PD controller and an adaptive fuzzy feedback compensator. The NN-based feedforward controller is trained offline by using a gradient method, the gains of the PD controller are to be chosen constant, and the adaptive fuzzy compensator is constructed with a simplified fuzzy reasoning. Some simulations are presented to confirm the validity of the present approach, where a nonholonomic mobile robot with two independent driving wheels is assmued to have a disturbance due to the change of mass for the robot.     

模糊控制在湿式复合机张力控制系统中的应用

湿式复合机张力控制系统具有非线性、时变的特点,对其进行恒张力控制具有一定的难度,传统的PID控制不能很好地满足要求。本文采用偏差e和偏差变化率ec的变化规律为依据的模糊PID控制算法,对湿式复合机张力进行在线修改,建立模糊控制规则的监控系统表,并利用MATLAB进行计算机仿真。对比两种控制仿真曲线,可以看出模糊控制系统抗干扰能力强,能取得良好的调节品质。     

模糊自适应PID控制器在张力控制中的应用

针对常规PID在张力控制中控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整kP,kI,kD参数。经过实践表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制特性。     

Design Robust Self-tuning FPIDF Controller for AVR System

This paper presents the fuzzy PID filter (FPIDF) controller for the automatic voltage regulator (AVR). This controller is used to maintain the generating unit output voltage within allowable limit, and improve the weakness of the conventional controller’s fast response under any sudden changes in operating conditions or any disturbance that affect the voltage stability. Firstly, the PID low pass filter (PIDF) controller initial values are calculated by using teaching-learning based optimization (TLBO) algorithms. After that, we construct the FPIDF for self-tuning the PIDF parameters in real-time to make the controller fast response. The dynamic performance characteristic of the terminal voltage is investigated and analyzed when the system subjected to the different step change in reference voltage from low to high. The performance of FPIDF is compared with PIDF, fuzzy PID (FPID), and classical PID controller. Also, the FPIDF controller performance is compared with other metaheuristics algorithms based on the controller in the latest literature. Moreover, the strengths, robustness, and effectiveness of the FPIDF controller are checked under uncertainties of AVR parameters. The maximum total deviation of the system performance is calculated in different ranges of the system parameter deviations. The results show a small maximum total deviation percentage when using the proposed controller. Finally, we can observe that the FPIDF controller has better dynamic performance than the other controllers, also has strong robustness and fast real-time response under any sudden changes in system operation.

     

简化的模糊PID控制器研究

为了克服常规PID控制器的缺点．提出了一种简化的模糊PID控制策略。首先利用扩充临界比例带法将PID公式简化为只有一个控制参数蜘，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定一张模糊控制表。在实时控制中通过查询模糊控制表，在线调节参数和，可以提高PID控制算法的适应性和鲁棒性。对比仿真试验的结果表明，简化的模糊PID控制器的控制性能明显优于常规PID控制器。     

基于模糊规则切换的多模控制器

针对常规FUZZY-PID及P-FUZZY-PID多模控制切换时存在的问题，分别提出了一种根据偏差和偏差变化率来实现模糊切换的多模控制器。给出了它的动态性能、抗干扰能力及鲁棒性与常规多模控制的比较结果。     

永磁直线同步电机位置系统的模糊IP控制研究

针对具有电磁推力大、响应快、易于矢量解耦控制的永磁直线同步电机PMLSM,研究高精度位置伺服控制系统的设计,以满足高速加工与高精度微进给加工的需求;考虑被控对象的变化和外界扰动,控制器的参数难于在线修订,设计了一种模糊/积分-比例IP位置控制器;它将具有并联反馈环节的IP控制器与模糊控制器有效结合,根据位置偏差的变化率进行切换,即存在较大输入指令与系统输出偏差较大时采用模糊控制,而系统输出接近于输入指令时则采用IP控制器,从而发挥模糊控制器对变参数系统的自适应性和IP控制器的快速和准确性优势;仿真实验结果表明模糊/IP控制器在稳态精度和动态性能方面优于单纯的IP控制器和模糊控制器,能够满足变参数控制系统的性能指标。     

三维模糊控制器的结构研究

基于Zadeh的模糊逻辑推理和语言控制策略,进行了三维模糊控制器的结构研 究.证明了具有线性控制规则的三维模糊控制器可等同于一个全局多层次线性关系式和一 个局部非线性PID型控制器,由此剖析了模糊控制器的推理机制和其非线性本质.     

模糊灰色预测控制研究

本文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,本文的研究将为连续型模糊控制器的实际应用提供有力的支持。     

无刷直流电机模糊伺服控制器设计

针对直流无刷电机(BLDC)的数学模型具有较强非线性的特点,文章基于三调节因子模糊控制算法建立了其伺服控制器.与传统伺服控制器相比,为增加控制的平滑性,在模糊伺服控制器的设计中引入了第三个调节因子.将位置误差及其变化量分别作为位置控制器的输入,当位置误差处于不同的等级时采用不同的调节因子.为了验证所设计伺服控制器的有效性,分别对BLDC系统的位置跟踪、转速以及a相电流特性进行了仿真研究.此外,通过与位置环采用普通PI控制器时的位置跟踪特性进行比较,表明所设计的模糊伺服控制器性能较好,从而为无刷电机伺服控制系统的设计、开发与调试提供了一种新途径.