基于类高斯隶属函数的模糊万能逼近器性能分析

为了验证由三角形和高斯型隶属函数构造的逼近器均能以任意精度逼近非线性连续系统,引入了一种基于类高斯隶属函数的模糊逼近器设计方法,借助参数可调性来构造隶属函数的“泛模型”,从而实现三角形到高斯型两类隶属函数的切换.由类高斯隶属函数、单值模糊器、乘积型推理和中心平均解模糊器构成模糊逼近系统,并由万能逼近定理指出逼近精度及模糊子集数目的确定方法.与神经网络、决策树和小波级数等非线性万能逼近器相比,模糊系统具有可解释性强和可利用语言信息的独特优势.分别以一维和二维非线性系统为例进行模糊逼近设计与分析,逼近效果体现了不同的控制特性,证明了类高斯函数用于模糊隶属函数表示的合理性和有效性.     

基于高斯型隶属函数新的模糊插值推理方法

在稀疏规则库的条件下,当输入的事实落入规则空隙时,采用传统的CRI方法是得不到任何推理结果的。KH线性插值推理解决了这个问题,从而产生了模糊插值推理方法。但现有的插值推理方法几乎都是基于三角形隶属函数的,很少有高斯型隶属函数。本文在线性插值推理方法的基础上,给出一种基于高斯型隶属函数的顶点和拐点距离比的模糊插值推理方法。这为模糊插值推理又提供了一个十分有用的工具。     

一类非线性不确定系统的输出跟踪控制

设计了一类不确定非线性系统模糊自适应输出跟踪控制器. 首先将一个时变参数引入到规则前件的高斯型隶属度函数中, 形成一组带有时变参数的模糊规则, 通过时变参数的变化改变高斯型隶属度函数的中心和宽度,进而改变原Mamdani型模糊逻辑系统的输出,形成新的带有时变参数的模糊逻辑系统. 然后以这种改造后的模糊逻辑系统逼近系统的未知非线性项,构造时变参数和逼近精度的自适应律,设计相应的自适应输出跟踪控制器. 这种方法的优越性在于充分利用原有的有限数目的模糊规则,合成具有较少自适应律的模糊自适应输出跟踪控制器. 最后,通过Duffing的仿真算例验证了本文提出方法的可行性和有效性.     

基于fuzzy-PID的灰水处理控制系统

根据现场情况推导出第二级蓄水池的近似数学模型.基于控制对象迟滞、非线性的特点,将模糊PID控制应用于水位控制系统中.阐述了模糊控制器的设计过程:模糊化、模糊控制规则的建立和反模糊化,并给出合适的隶属函数、量化因子取值及模糊控制规则等.同时从理论上推导出模糊PID控制器消除稳态误差的原理,并用MAT-LAB工具箱对系统进行仿真试验.通过对仿真结果的分析得出:模糊PID控制器既能消除稳态误差,又有很强的鲁棒性,对于此类非线性迟滞系统具有良好地控制性能.     

区间二型模糊逻辑系统在水位模糊控制中应用及仿真研究

模糊逻辑系统中采用区间二型模糊集合称为区间二型模糊逻辑系统。将模糊逻辑系统及模糊逻辑工具应用于模糊控制模块中能够很好的解决实际问题。本文设计区间二型模糊逻辑系统研究水位模糊控制问题,MATLAB仿真研究结果表明,所设计的区间二型模糊逻辑系统应用于水位控制是有效的。     

流量控制模糊控制器的设计过程和方法

本文以流量控制为对象,阐述了设计模糊控制器的模糊化过程、模糊控制规则的建立、模糊逻辑的推理及精确化计算,从而确定流量控制阀门的确切开启度。     

基于自适应高斯云变换的模糊控制器隶属度函数选取

针对现阶段模糊控制器中隶属度函数选取的局限性,利用自适应高斯云变换算法在概念含混度阈值的引导下对工程样本数据进行概念层次划分,根据最终所得的高斯云分布情况确定出隶属度函数的数目、形状及覆盖范围。为了验证自适应高斯云变换算法提取的隶属度函数的合理性,构建了无人机六自由度模型,搭建了基于simulink仿真平台的无人机俯仰角模糊控制器用于仿真验证。数值仿真结果表明嵌套有自适应高斯云变换算法所确定的隶属度函数的无人机俯仰角模糊控制器可有效实现俯仰角的控制,同时具有良好的动态响应特性。     

区间二型模糊逻辑系统在淋浴模糊控制中的应用及仿真

二型模糊逻辑系统中的二型模糊集能够更好地处理实际问题中的不确定性,它可以最大限度的降低不确定性对系统的影响,研究了区间二型模糊逻辑控制器在淋浴模糊控制中的应用,并应用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,所设计的区间二型模糊逻辑系统应用于淋浴模糊控制系统是有效的,与一型模糊逻辑系统比较,取得了更好的控制效果。     

基于区间二型模糊逻辑系统的非线性大系统模糊自适应分散控制

针对一类状态可测的非线性大系统,提出了基于二型模糊逻辑系统的模糊自适应分散控制方法。在设计中,应用二型模糊逻辑系统逼近系统中的未知函数,结合模糊自适应和非线性分散控制设计理论,给出了一种新的二型模糊自适应分散控制方法,基于李亚普诺夫函数方法证明了整个闭环系统的稳定性,而且取得很好的控制跟踪性能。仿真实例进一步验证了所提方法的有效性。     

主冷凝器损伤的模糊随机特性及贝叶斯网络分析

主冷凝器损伤中故障模式呈现出模糊随机特性以及多态性特征,传统分析方法难以有效解决.应用模糊随机理论对其进行分析,建立了模糊随机贝叶斯网络模型,同时实现了多态故障模式的概率推理.确定了故障事件模糊参数及顶事件的隶属函数,并利用基于Monte Carlo仿真的随机加权方法对隶属函数进行解模糊化.模糊随机贝叶斯网络推理结果与定数截尾试验的误差在1%之内.对各底事件重要度进行分析,并进一步提出BM敏感度概念,以此来分析顶事件对各底事件的概率敏感性,对主冷凝器损伤分析及日常的操作和维护给出合理建议     

基于观测器的非线性严格反馈系统的模糊控制

基于模糊逻辑系统的性质,本文主要研究一类单输入单输出的非线性严格反馈系统的控制问题,提出了一种基于观测器的自适应模糊控制方法。在控制器设计过程中,采用模糊逻辑系统逼近未知的非线性函数,结合自适应模糊控制与Backstepping方法构造输出反馈控制器;在观测器设计过程中,用凸组合的方法处理不确定非线性函数,利用李雅普诺夫方法证明了闭环系统的稳定性,最后通过实际算例对本文结果的有效性进行仿真实验。仿真结果表明,在本文所提出的控制器的作用下,系统状态能够迅速收敛到原点的一个充分小的邻域内。该研究对控制理论的发展具有一定的实际应用价值。     

模糊隶属函数及其对系统性能的影响

介绍了模糊控制系统中常用的隶属函数形式 ,给出了 1 1种基本隶属函数的具体构造及其特征参数 ,并运用二维模糊控制器进行了仿真 ,通过对典型控制对象的仿真结果分析 ,总结了模糊控制系统中隶属函数形式对系统性能所产生的影响     

基于观测器的非线性时滞系统的自适应模糊控制

针对非线性严格反馈时滞系统的自适应模糊控制问题,给出了基于观测器的输出反馈模糊自适应控制方案,利用系统界函数的单调递增性质和模糊逻辑系统的性质,解决非线性严格反馈系统所产生的问题,并设计状态观测器估计系统中不可测的状态变量,用模糊逻辑系统逼近系统中未知的非线性函数,将自适应技术、Backstepping方法与模糊逻辑系统相结合构造自适应模糊控制器,并采用数值例子进行仿真验证。仿真结果表明,系统的所有状态都收敛到原点一个充分小的邻域内,而且在本文所提出的控制率的作用下,闭环系统是稳定的,保证所有信号在闭环系统有界。     

模糊隶属度函数的遗传优化

模糊控制的成功应用依赖于一系列参数,例如隶属度函数,这些参数通常是主观设定的。该文提出了一种基于RGA的遗传优化算法来实现隶属度函数的生成和优化,克服了输入和输出变量隶属度函数参数设计的主观性和盲目性。通过在模糊控制器进行仿真比较研究,结果表明模糊控制器经过优化后控制品质有较大的改善和提高。     

基于FPGA的模糊控制器的设计

为提高模糊控制器的推理速度,研究了一种以FPGA(FLEX10k20)为核心器件,通过VHDL语言设计的两输入单输出模糊控制器的方法.阐述了知识库存储、模糊化、模糊推理以及逆模糊化模块在FPGA中的设计方法.该模糊控制器的推理过程既有并行又有串行,推理速度可达375 KLFIPS,可用到各种实时性要求高的模糊控制系统中.     

基于遗传算法的城域交叉路口两级模糊控制

分级模糊控制能有效减少模糊规则数，易于提取模糊规则，适合于交通状况复杂的城域交叉路口的交通控制，但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题．为此，提出了一种面向城域单交叉路口的自适应两级模糊控制系统，并采用遗传算法对两级模糊控制器中模糊隶属度函数进行优化调整．该控制系统具有分级模糊控制的优点，同时可以让模糊隶属度的选取更为合理，使模糊隶属度函数在不同交通情况下自适应地变化，从而改善控制效果．对一个两相位孤立交叉口进行仿真．结果表明该法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间。     

带有死区输入的非线性切换系统的自适应模糊控制

针对一类带有死区输入的严格反馈切换控制系统,提出了一个基于反步控制技巧的自适应模糊控制方案。在控制方案中设计了一个状态观测器来估计系统中的不可测状态变量,并利用模糊逻辑系统近似系统中的未知非线性函数,结合反步法技巧构造了恰当的李雅普诺夫函数,设计了合适的控制器,提出了一个自适应模糊输出反馈控制方案。该方案保证了闭路系统的所有信号半全局一致最终有界。     

基于遗传算法优化的模糊神经网络车型识别

针对模糊神经网络中的隶属函数构造和推理规则建立两个难点,提出一种改进的遗传算法完成了隶属函数的自动生成和模糊规则的自动提取。其中采用的动态高斯变异算子,确保了进化初期有效地搜索解空间,进化后期则具有局部精确搜索的性能,提高了收敛速度,得到了精简稳定的模糊神经网络模型,并将其应用到客车车型的自动识别中,结果显示了该方法的有效性。     

烧碱浓度Fuzzy检测中隶属函数的确定

在研制烧碱蒸发微机控制系统时,对烧碱浓度模糊检测中的隶属函数进行了研讨,并对生产现场采集的数据进行分析和验证,模糊检测控制器所涉及的偏差、偏差变化率、输出控制量的模糊集均符合正态分布.实际应用证明隶属函数设计的模糊检测控制器,对烧碱浓度的测量具有较高的精度,隶属函数的确定对微机模糊控制的发展提供了有价值的参考.     

液位模糊控制器的设计

模糊控制用模糊数学的知识模仿人脑的思维方式,对模糊现象进行识别和判决,给出精确的控制量,对被控对象进行控制。本文主要从输入量的选取及其模糊化、模糊控制算法的设计和输出量的解模糊化三个方面介绍了液位模糊控制器的设计。