基于LabVIEW的模糊控制器设计与改进初探

基于美国ＮＩ公司的图形化软件开发平台Ｌａｂ－ＶＩＥＷ及其模糊逻辑工具包（Ｆｕｚｚｙ Ｌｏｇｉｃ ｆｏｒ Ｇ Ｔｏｏｌｋｉｔ）,本文介绍了将ＬａｂＶＩＥＷ应用于基本模糊控制器设计的方法,同时针对其模糊逻辑工具包的不足之处提出了一些改进措施。     

模糊逻辑和模糊控制

模糊理论创立将近３０年，而出现实际应用的转机却是八十年代末和九十年代初的事。本文介绍模糊逻辑最活跃的应用领域－模糊控制。     

模糊控制节水洗衣机模型

洗衣机的最小用水量涉及洗衣量、肮脏度、衣料质地、洗涤剂、机械力等多种因素，难以建立精确的解析模型进行控制。而采用熟练洗衣者的经验知识构成的模糊推理规则进行控制，则能达到很好的节水效果。本文采用模糊数学的基本原理选择洗衣布量和浑浊度两个主要因素对洗衣机的用水量进行模糊控制，以达到尽可能节水的目的。本模型经过计算机仿真后，所得到的用水量与市场上的几种洗衣机的耗水量相比，具有明显的节水效果，节水量达到10％－20％。     

基于MATLAB的模糊控制器的设计与仿真

介绍了利用Matlab5．3软件中的模糊工具箱设计模糊控制器并用simulink进行仿真的一般方法,通过具体实例表明,MATLAB的模糊工具箱是进行模糊控制系统设计与仿真的有效工具.     

基于MATLAB的模糊控制器的设计与仿真

介绍了利用Matlab5.3软件中的模糊工具箱设计模糊控制器并用Simulink进行仿真一般方法,通过具体实例表明,MATLAB的模糊工具是进行模糊控制系统设计与仿真的有效工具。     

基于LabVIEW的模糊控制器设计与仿真

以LabVIEW编程软件为基础,介绍了其中控制模块中模糊逻辑工具包(Fuzzy LogicToolkit)中的子程序(VI),并应用其中模糊逻辑控制器设计VI构建模糊控制器的方法。设置隶属度函数,建立模糊控制规则,创建模糊推理关系,实现对模糊控制器设计的具体步骤,并结合电液伺服模糊控制系统实例,利用模糊逻辑(Fuzzy logic)模块及LabVIEW提供的仿真模块(Simulation Module)建立系统仿真框图。通过仿真曲线,分析模糊控制器控制效果及其影响因素,从而大大缩短模糊控制器的设计周期,具有较大的工程实用价值。     

遗传算法和模糊控制的融合研究与设计

将遗传算法与模糊控制相结合,能达到取长补短的作用,一方面,模糊控制能够表达非线性和模糊性的系统知识;另一方面,通过遗传算法所拥有的高度并行,随机、全局搜索能力,使控制系统具有了学习能力,提出了先使用模糊逻辑的思想进行交叉概率和变异概率的整定,再利用模糊遗传算法对模糊子集进行了划分,可获得一个基于一定性能指标的次优或最优模糊控制器,又以二阶系统为例进行了计算机仿真,研究结果表明这种方法是有效的。     

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。     

用MATLAB进行模糊控制器的设计和仿真

针对模糊控制的设计很大程度上还依赖于实际系统的反复实验、调整的普遍现象,结合具体设计实例,介绍了利用较先进的ＭＡＴＬＡＢ软件中的模糊控制工具箱和ＳＩＭＵＬＩＮＫ仿真工具,来实现模糊控制器的设计、分析、仿真的方法。并结合Ｓ函数,介绍了利用动画模拟仿真控制系统的技术。     

基于自适应模糊PID控制器的非线性系统仿真

对于缺乏精确模型的过程或参数时变的滞后过程,传统PID控制难以达到良好的控制效果.普通模糊控制能够对一些非线性系统进行控制,并不需被控对象精确的数学模型,但是模糊控制难以消除系统的静态误差.针对复杂的非线性系统,设计了自适应模糊PID控制器.该控制器将模糊控制的动态性能好的优点和PID控制的稳态精度高的优点结合起来,采用模糊控制与PID控制分段控制策略,当偏差大于某一阈值时,采用模糊推理的方法调整系统的控制量,当偏差小于某一阈值时,切换到PID控制以消除系统的静态误差,较好地克服了传统PID控制和普通模糊控制所存在的主要问题.通过仿真实验分析,证明了该控制方法的有效性.     

车辆主动悬架模糊控制器的设计及其仿真分析

该文通过车辆悬架系统和路面输入模型的建立,应用模糊逻辑控制理论,进行了车辆主动悬架模糊控制器的设计,并在Matlab/Sirmulink环境中对此模糊控制器进行了仿真,把它与传统的被动悬架和用LQG控制器控制的主动悬架作了比较及性能分析,仿真结果证明了相对于其它两种悬架来说,具有模糊控制器作用的主动悬架在降低车身加速度、改善车辆的行驶平顺性和乘坐舒适性上有显著的效果。     

基于MATLAB环境下模糊控制参数的优化设计与仿真

该文提出了一种基于MATLAB环境下,利用优化工具箱和模糊逻辑工具箱以及M函数文件,使用单纯形法对模糊控制器中的量化因子和比例因子进行自寻优,可获得一个基于一定性能指标的次优或最优模糊控制器。以二阶系统为例进行了计算机仿真,仿真结果表明该方法具有良好的收敛性,使系统的动态性能得到明显的改善。     

基于权重因子的四种模糊控制规则比较

控制规则在模糊控制器中有着十分重要的地位,模糊控制规则的优化较多地被人们所重视,利用权重因子对模糊控制规则进行自动调整,是目前比较多的做法.但目前多种做法鱼龙混杂,人们有时不能正确选择所需方法.文章对基于权重因子的模糊控制规则方法进行了归纳,并基于MATLAB/SIMULINK环境,针对某一实际系统采用四种方法进行仿真、分析、比较,结果对四种方法的优缺点作出了比较,四种方法都不能适应每个模糊控制器设计的要求,有各自的适应范围,得出的结论对模糊控制器的设计有参考意义.     

基于模糊逻辑的拥塞控制研究

本文针对Internet拥塞控制提出一种新的基于模糊逻辑的主动队列管理策略。队列的状态转换成为语言变量输入,通过依据经验定义的模糊推理计算数据包的丢弃率。仿真结果表明采用模糊逻辑的主动队列管理策略具有良好的性能和鲁棒性。     

基于模糊控制器的炉温控制算法仿真与应用

针对电阻炉数学模型时变的特点,提出了一种带积分输出的模糊控制器设计方案.以带积分输出的模糊控制算法为基础,对实验室电阻炉的炉温控制装置进行了软件设计,并以西门子S7-200可编程控制器为平台,采用组态王监控系统软件对控制算法进行了调试.Matlab仿真结果表明,带积分输出的模糊算法能够较好地适应数学模型时变的控制对象,得到满意的控制效果.     

基于MATLAB模糊控制器的预测跟踪控制仿真分析

该文主要针对空间飞行器大角度机动调整的姿态控制方面的问题,从空间飞行器的动力学模型出发,讨论了利用强跟踪滤波进行无控预报的预测技术,以及以此预报信息对空间飞行器大角度机动调整进行姿态解耦的控制技术。同时,在预测控制中发现：姿态角跟踪路径的指数衰减因子随着其偏差不同及时调整时,控制系统收敛较快。因此,进一步讨论了利用NATLMB模糊控制器来调整预测控制的指数衰减因子的模糊预测控制方法。通过仿真计算,该方法具有收敛快,稳定性高等特点。     

一种基于遗传算法的新的模糊控制器优化方法

通过分析对模糊控制器优化的原理,提出一种新的优化设计方法,通过引入等比因子,实现用三个参数调整输入、输出语言变量的隶属函数,再通过遗传算法寻优包括量化和比例因子在内的这些参数,使得性能指标最大,从而使设计出的模糊控制器性能更优。仿真结果表明,本文方法简单,有效。     

基于遗传算法的模糊PI控制器

模糊PI控制器具有鲁棒性强、控制灵活等优点,但是将其应用于纯迟延系统时超调量较大、响应速度慢。针对此提出了一种基于遗传算法的模糊PI控制器,使用遗传算法对模糊逻辑系统参数进行训练。在以往的模糊逻辑系统建立过程中,主要依靠专家知识或工作人员经验来确定其主要参数（如模糊推理规则和隶属函数参数等）,而该文利用遗传算法对样本数据进行优化来获取系统参数。在遗传算法中,将推理规则和隶属函数参数的确定结合在一起,从而确定最优的模糊逻辑系统。仿真试验结果表明,由该方法得到的控制器用于纯迟延系统具有响应快,超调量小等优点。     

基于模糊PID控制器的协调控制系统优化

火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位,大型火电单元机组的协调控制对象是一个多变量、强耦合的控制对象,针对此对象设计合适的解耦控制器是急需解决的问题.本文结合以1000MW机组作为具体模型,分别采用常规PID协调控制方式和参数自整定模糊PID解耦协调控制方式对全工况下的协调控制系统进行仿真研究,在线对PID参数进行整定,通过仿真结果进一步比较,可以看出,该方法可以很好的对单元机组协调系统进行控制,并能使控制系统的性能得到完善.