变论域自适应模糊PID控制系统仿真与应用

由于电液伺服系统具有非线性、时滞性等问题,自适应模糊PID控制方式仍难以精确控制马达转速,故设计了变论域自适应模糊PID控制算法。通过设计合适的伸缩因子,将变论域与自适应模糊PID控制相结合,该算法可以精确控制电磁比例阀的流量进而控制马达的转速。将PID控制、模糊控制、自适应模糊PID控制和变论域自适应模糊PID控制算法进行Matlab仿真,结果表明：变论域自适应模糊PID控制具有响应快、无超调、稳态误差基本为零的特点。通过可编程控制器实现了模糊PID控制与变论域自适应模糊PID控制算法在电液伺服系统中的应用,实验数据表明,变论域自适应模糊PID控制更加精确,符合工业控制要求。     

自适应模糊PID控制器的设计

目前的工业过程控制中被控对象往往都是非线性、时变的系统,常规PID控制对于这样系统的控制效果不是很理想。为此,提出将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,设计出自适应模糊PID控制器。利用Matlab中模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制器,在Simulink环境中实现了该自适应模糊PID控制器的仿真。仿真结果表明,该模糊PID控制具有控制灵活、响应快和适应性能强的优点。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

模糊Smith智能温度控制器的设计与仿真

结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制的优点,提出了模糊Smith智能控制方法。用模糊控制方法设计了改进型Smith预估器的滤波时间常数,并制定了其整定规则和参数的模糊自适应调整机构。仿真研究表明,模糊Smith智能控制能改善参数时变的纯滞后系统的控制性能,提高系统控制时的鲁棒性与自适应性。     

利用模糊系统的自适应模糊控制器

针对非线性系统控制,设计了利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统的自适应模糊控制器。所设计的自适应控制方法是参考模型自适应控制方法,而且利用Lyapunov函数保证了闭环系统的稳定性,同时推导了最优的自适应控制规律。首先,根据控制对象的输入输出数据建立TSK模糊模型,然后,由TSK模糊模型设计初期的TSK模糊控制器,并根据自适应规律随时调整模糊控制器参数。倒立摆系统的仿真实验验证了所设计的自适应模糊控制器的有效性。     

自主水下航行器模糊自校正航迹控制

为解决自主水下航行器AUV航迹控制问题,提出了一种基于模糊增益调节的模糊自校正控制方法。该方法完全使用马丹尼型模糊控制器实现,包括1个基本模糊控制器和3个模糊增益调节装置。基本模糊控制器用于实现AUV航迹保持,模糊增益调节装置为基本模糊控制器提供可以实时调整的量化因子。分别对模糊自校正控制方法和基本模糊控制方法进行了对比仿真试验,试验结果显示模糊自校正控制方法相比于基本模糊控制方法,其控制效果更好,特别是对海流扰动具有更强的适应性。     

基于模糊神经网络的通用模型自适应控制

自适应控制是一种提高系统鲁棒性的有效方法。模糊神经网络具有了模糊逻辑和神经网络两者的优点,结合模糊神经网络（Fuzzy Neural Network—FNN）自适应控制策略和通用模型控制（Common Model Control—CMC）方法,以此来实现被控对象的逆控制,提出了基于模糊神经网络的通用模型自适应控制（FNNC—CMAC）。此控制方法参考轨迹是一条典型二阶曲线,仿真结果验证了鲁棒性,与基于模糊神经网络的通用模型控制及基于模糊逻辑的通用模型自适应控制相比,其控制性能更好。     

无刷直流电机模糊PID控制系统研究与仿真

针对传统PID控制方法在对无刷直流电动机进行控制时精度低、抗干扰能力差等缺点,提出了一种参数自适应模糊PID控制方法。首先建立了无刷直流电机的动态数学模型,并对其转速进行模糊PID控制。介绍了模糊PID控制器的设计方法,应用MATLAB实现了系统设计和仿真。最后对PID控制和模糊PID控制的仿真结果进行对比分析,结果表明:模糊PID控制方法使无刷直流电机控制系统具有更好的动、静态性能和抗干扰能力。     

基于PLC的过程控制实验装置液位模糊PID控制

对模糊PID控制的结构、模糊PID控制器的设计及模糊PID控制的PLC实现进行了分析,并以PCT-II型过程控制系统实验装置为物理模拟对象,利用S7-300PLC实现了对液位的模糊PID控制。结果表明,用PLC实现的模糊PID控制器简单实用,系统的性能大为改善。     

模糊逻辑控制技术与应用(二)——第二讲 模糊关系及模糊算法

(三)模糊条件语句——模糊关系第一讲论述了用模糊集合论描述模糊控制器输入信息、输出控制量的方法,并定义了模糊变量之间的运算法则。那么模糊控制器内在联系及控制规律怎样描述呢?在模糊控制器中,控制原则总是以模糊条件语句的形式出现,即“If A then B”     

一类非线性系统综合自适应模糊滑模控制

针对一类非线性系统把模糊控制,模糊逻辑逼近及模糊滑模控制相结合,提出一种综合自适应模糊滑模控制方法、直接和间接自适应模糊控制器只能利用模糊控制规则或模糊描述信息,而综合自适应模糊控制器能利用上述两种信息。理论证明闭环系统稳定,跟踪误差收敛到零或零的一个小邻域内。仿真结果表明了算法的有效性。     

COMPARATIVE STUDY OF FUZZY CONTROL,PID CONTROL,AND ADVANCED FUZZY CONTROL FOR SIMULATING A NUCLEAR REACTOR OPERATION

Based on the background of fuzzy control applications to the first nuclear reactor in Belgium (BR1) at the Belgian Nuclear Research Centre (SCK˙CEN), we have made a real fuzzy logic control demo model. The demo model is suitable for us to test and compare some new algorithms of fuzzy control and intelligent systems, which is advantageous because it is always difficult and time-consuming, due to safety aspects, to do all experiments in a real nuclear environment. In this paper, we first report briefly on the construction of the demo model, and then introduce the results of a fuzzy control, a proportional-integral-derivative (PID) control and an advanced fuzzy control, in which the advanced fuzzy control is a fuzzy control with an adaptive function that can self-regulate the fuzzy control rules. Afterwards, we present a comparative study of those three methods. The results have shown that fuzzy control has more advantages in terms of flexibility, robustness, and easily updated facilities with respect to the PID control of the demo model, but that PID control has much higher regulation resolution due to its integration term. The adaptive fuzzy control can dynamically adjust the rule base, therefore it is more robust and suitable to those very uncertain occasions.     

模糊控制在张力辊双闭环系统中的应用

随着卷取机自动化技术的发展,描述卷取机运动的重要参数--速度控制显得越加重要.本文主要研究模糊控制理论在张力辊速度控制中的应用.介绍了两种模糊控制器的设计,并利用MATLAB(SIMULINK)进行了计算机仿真.仿真结果表明,该模糊控制系统具有较好的控制性能,对进一步应用研究具有较大的参考价值.     

一种新的预测控制算法：模糊预测控制算法*

将模糊控制与预测控制相结合，提出了一种基于被控对象一般形式的时间离散模型的模糊预测控制算法，并对控制算法的有效性进行了分析，仿真研究结果表明，该模糊预测控制算法既适用于线性对象，也可用于非线性对象的控制。     

模糊控制的现状与发展

文章简要介绍了模糊控制的概念和特点，并对模糊控制的原理作了说明，较详细的介绍了模糊控制的现状，包括模糊PID控制、自适应模糊控制、神经模糊控制、遗传算法优化的模糊控制、专家模糊控制等，还介绍了一些模糊控制的软硬件产品，对模糊控制系统的稳定性作了简单介绍，最后对模糊控制的发展作了展望。     

多变量模糊预测控制及其应用研究

将文献「３」的单变量模糊预测控制方法加以推广，提出一种多变量模糊预测控制算法，并将其应用无机组负荷控制系统。仿真结果表明，所提出的多变量模糊预测控制方法是有效的。     

非线性系统的模糊免疫PSD控制与仿真

针对模糊免疫PID控制算法中微分与积分增益不能根据系统特性自动调整的问题,提出了一种模糊免疫PSD(Proportional Summation Derivative)控制算法。该方法将自适应PSD算法与模糊免疫PID算法相结合,利用自适应PSD控制算法根据过程误差的几何特性建立的PSD控制规律,使得模糊免疫PID控制算法中的微分和积分增益可以随比例增益的变化而自适应调整,从而进一步提高控制算法的自适应性能。仿真实验表明,采用该算法可以提高非线性、时变系统的控制性能,并能减少参数调整的工作量。     

电弧炉的反步自适应模糊控制

电弧炉是具有三相强耦合、高度非线性和不确定性的复杂被控对象,并且目前对电弧炉的控制要求越来越严格,为此将反步控制与自适应模糊控制相结合,应用于电弧炉电极调节系统中.给出了反步自适应模糊控制系统的详细设计过程.用递推法设计反步控制量,用自适应模糊控制逼近反步控制量中的不确定项,设计出自适应模糊控制律.通过李亚普诺夫函数推导了模糊规则参数调整的自适应律.最后引入监督控制以减少模糊逼近误差.仿真结果表明:所提出的控制算法能有效地抑制弧长的扰动,具有较强的鲁棒性,从而使电弧炉电极调节系统拥有较好的动静态性能.     

连铸过程结晶器液面控制的模糊控制方法

对连铸过程结晶器液面控制提出一种新的模糊控制方法。该方法采用一种简化的模糊 PID结构 ,结合了传统模糊 PI与模糊 PD控制方法的优点。仿真结果表明 ,该方法对周期性扰动具有良好的抑制效果 ,对过程参数的变化具有很强的鲁棒性     

一类大系统的分散自适应模糊滑模控制

研究了一类具有未知函数控制增益的非线性大系统的分散模糊控制问题.基于滑模 控制原理和模糊集理论,提出了一种分散自适应模糊控制器的设计方法.通过理论分析,证明 了分散自适应模糊控制系统是全局稳定的,跟踪误差可收敛到零的一个领域内.