常规控制和模糊PID控制在全垫升气垫船航向控制中的应用

本文详细的介绍了常规控制和模糊PID控制在全垫升气垫船的航向控制中的应用。气垫船是一种高性能船,其航向较常规船舶更难于控制。本文设计了常规PID控制和模糊PID控制器两种控制方法,并对气垫船的航向控制进行了仿真,从仿真结果可以看出,在气垫船受风力的作用下,模糊PID控制器在克服干扰方面具有比常规PID控制更好的效果。     

基于模糊自整定PID的气垫登陆艇航向控制器研究

基于空气舵操纵面开展了气垫艇航向控制研究,分析了PID航向控制器的原理,设计了基于模糊自整定PID的航向控制器。根据PID控制器各参数的控制规律和经验总结,设计了一种模糊整定器,并给出了具体设计步骤。该整定器可以在气垫船航向控制中实时调节控制器比例、积分和微分参数值。在相同条件下比较了传统PID控制器和模糊自整定PID控制器的控制性能,试验结果表明模糊自整定PID控制器鲁棒性加强,动态、静态性能更好。     

基于多模型模糊自适应PID的无人机纵向姿态控制研究

针对无人机典型的非线性,且气动参数随着工作环境时变的问题,文中研究了基于模糊控制规则下的多模型模糊自适应控制方法,以实现对无人机纵向姿态控制;该方法对局部采用经典PID设计的子控制器进行加权处理,从而达到多控制器集的平滑切换,在利用S函数建立的无人机六自由度模型基础上进行控制仿真,得出仿真曲线;基于无人机纵向姿态俯仰角控制仿真结果表明,设计的多模型模糊自适应PID控制器具有较好的控制性能和鲁棒性。     

一类不确定切换模糊时滞系统的保性能控制

针对一类存在时滞的不确定切换模糊系统,研究系统的保性能控制问题.利用平行分布补偿算法(PDC)给出保性能控制器的设计方法,利用单Lyapunov函数方法和多Lyapunov函数方法,给出不确定切换模糊时滞系统保性能控制器存在的充分条件和切换律设计.使得闭环系统对所有允许的不确定,在所设计的控制器和切换律下实现保性能控制.仿真结果表明方法的有效性.     

基于模糊自适应ADRC的全垫升气垫船航向控制

为改善全垫升气垫船航向控制,设计了基于模糊自适应自抗扰控制(ADRC)的全垫升气垫船航向控制器.一方面利用扩张状态观测器估计内、外扰动,并且根据总扰动估计量对系统进行补偿;另一方面利用模糊推理实时优化ADRC控制参数.仿真结果表明,在恶劣环境下基于模糊自适应ADRC的全垫升气垫船航向控制器具有自适应性强,响应速度快,稳定性好等特点.     

基于自适应模糊滑模控制的船舶航向控制器设计

针对船舶运动系统中固有的非线性、模型不确定性和风、浪、流等的干扰.提出了自适应模糊滑模控制(AFSMC)策略解决船舶的航向控制问题.通过采用模糊逻辑系统逼近系统未知函数,将滑模控制技术与自适应模糊控制技术相结合,设计了船舶航向AFSMC控制器.在滑模边界层内应用PI (proportional-integral)控制代替滑模控制中的切换项,削弱了滑模控制带来的抖振现象.借助李亚普诺夫函数证明了船舶运动系统中的信号都一致有界并利用Barbalat引理证明了跟踪误差渐近收敛到零.在参数摄动和外界干扰情况下进行了航向保持与改变仿真试验,采用AFSMC控制器得到了与无摄动和无干扰情况下相似的输出响应.实验结果表明,所提控制器能有效地处理系统不确定性和外界干扰,控制性能良好,具有很强的鲁棒性.     

直升机飞行控制器设计与仿真

为了改善直升机飞行控制系统的性能,研究了其在前飞状态下的模糊平滑切换控制方法和仿真验证问题。以ADS-33D水平1操纵品质要求为设计目标,建立直升机不同平衡点的线性子模型,采用基于遗传算法的H∞控制器设计方法设计各局部控制器,应用模糊平滑切换策略设计全局控制器,实现直升机在不同速度下的飞行控制,保证了控制过程的平滑性,并用数学方法证明了系统的稳定性。仿真结果表明,所设计的直升机飞行控制器达到了ADS-33D水平1操纵品质要求。     

基于不同加权因子的随机多模型自适应控制

针对一类噪声方差未知的随机系统,基于不同加权因子设计多个参数辨识器辨识模型参数,在此基础上,构成多模型自适应控制器.在每个采样时刻基于指标切换函数选择最佳辨识模型.并将基于此最佳模型设计的控制器切换为当前控制器.同时,证明了多个模型控制器之间相互切换时整个闭环系统是全局收敛的.仿真结果表明,同单一自适应模型控制器相比,这种基于多个不同加权因子的多模型自适应控制器在模型参数发生跳变时可很好地改善被控对象的控制品质.     

近空间飞行器的多模型切换控制

针对受到扰动的变机翼后掠角近空间飞行器,研究一类基于多模型切换的多输入多输出非线性系统的模糊自适应鲁棒控制器的设计问题.通过构造公共Lyapunov函数设计系统的控制器,采用动态面控制方法避免了控制器设计中的计算膨胀问题,利用自适应模糊系统和鲁棒控制项在线消除系统中的未知干扰影响.仿真结果表明了该方法的有效性.     

无人直升机悬停至前飞切换控制

模态切换控制是无人直升机实现全天候自主飞行的关键,实现飞行模态闯快速平稳的切换是无人直升机控制器设计的主要目的。针对无人直升机悬停至前飞过切换程时高度不能保持现象和对象无人直升机高度一航向通道之间存在耦合,提出了前飞速度和航向角速率补偿设计高度通道控制律,升降速度和总距风扇联动关系补偿设计航向通道控制律。最后通过大量仿真试验验证了此方法的可行性和有效性。     

带有前馈补偿的模糊控制系统及其在锅炉水位控制中的应用

针对工业过程控制对象，提出了带有前馈补偿的模糊控制的思想。结合传统模糊PID反馈控制器，利用模糊前馈控制补偿可测干扰对于系统输出的影响，同时提出模糊监督控制规则的概念，利用模糊监督控制克服系统中非最小相位环节的影响。将所提出的控制律应用于锅炉水位系统的控制，取得了令人满意的结果。说明了所提方法的有效性。     

模糊控制原理在城市交叉口智能控制中的应用

由于模糊数学理论可以比目前常规数学方法更好地描述交叉口交通流的随机性和不确定性,本文结合模糊控制技术及一般信号交叉口交通控制方法,提出了一种基于知识的模糊交通控制方法,设计了模糊控制器,并对该控制器进行了仿真研究,给出了控制方法的结构、模糊控制规则以及仿真计算对比结果.结果表明:计算过程简单,控制效果优于定时控制方法,并且在交通量较大时,还优于感应控制方法.它可以有效改善交叉路口的通行能力,为优化城市交通控制提供了一种参考方法.     

基于模糊控制规则的队列接入控制方法

一些经典网络队列控制算法无法确保高优先级用户应用的服务质量,针对该问题提出基于模糊控制规则的队列控制方法。采用非精确趋势控制方法,在OPNET仿真环境下分别测试使用模糊控制的队列模型和未使用模糊控制的队列模型,结果证明该方法能增加高优先级分组的服务吞吐量。     

模糊控制与PID控制的对比及其复合控制

在对PID控制与模糊控制进行对比的基础上提出了一种模糊PID复合控制方案.首先,分别设计了一个常规PID控制器和一个基本模糊控制器;然后,对两种控制方案进行了仿真对比研究,并对它们的优缺点进行了评价;最后,为了将两种方案取长补短、优势互补,设计了一种模糊PID复合型控制器.该复合控制器根据偏差范围的大小,通过模糊控制与...     

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。     

PID和Fuzzy控制相结合的分段复合控制

采用常规PID控制很难实现对大滞后、非线性等难以建立精确数学模型的被控对象的良好控制.为了解决这一难题,该文针对一个非线性二阶系统设计出PID和模糊控制相结合的分段复合控制器,该控制器不需要被控对象的精确数学模型.由于在整个控制过程中的不同阶段采用不同的控制方式,既继承了常规PID控制无静差、静态稳定性好的特点,同时又兼有模糊控制适应能力强、动态性能好的优势.通过MATLAB仿真实验表明,该分段复合控制器能够满足二阶非线性被控对象的控制要求,并取得了良好的控制效果.     

孵化控制系统的专家模糊控制方法及其应用

孵化控制系统是一个多变量、多干扰、大滞后的复杂动态系统,将复杂的孵化控制系统分解成风门模糊控制系统、加温专家模糊控制系统和加湿专家模糊控制系统,提出一种专家模糊控制方法,该方法将专家控制方法、模糊控制方法、前馈控制方法成功应用于家禽孵化设备,实现了温度、湿度和含氧量的智能控制;系统投入运行表明,动态响应好,控制精度高,易于各种孵化的实现,从而提高了孵化率.     

逐级独立优化的MMC模型预测控制

模型预测控制(MPC)方法应用于模块化多电平换流器(MMC)系统时存在计算负担大、配置加权因子困难等难题。在分析MMC离散数学模型的基础上,利用系统输出电平作为控制项,提出了简化有限控制集的无加权因子的逐级独立优化模型预测控制策略。通过设计独立目标函数来逐级实现交流输出跟踪以及环流抑制的控制目标,并在环流抑制环节中引入误差补偿模块以抵偿桥臂误差电压。此外,提出的基于BFPRT算法的子模块电容电压均衡策略能够在保证电容电压控制精度的同时,避免在每个控制周期对桥臂子模块电压进行完全排序,从而提高了系统运行速度。最后MATLAB/Simulink仿真结果和MMC样机实验结果均验证了所提方法的可行性、有效性以及出色的计算效率。     

基于模糊Smith方法的温控系统仿真研究

在过程控制中,经常会碰到纯滞后、时变、非线性的复杂系统,传统的模糊控制和PID控制方法解决上述问题效果不佳。为了解决控制系统中超调量大和调节时间长等问题,针对热疗温度控制对象的纯滞后特性,在Smith预估器和传统PID控制的基础上,结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制,提出模糊Smith智能控制方法。方法通过对模型的纯滞后进行补偿,来减小纯滞后系统的超调和增强系统的稳定性。通过建立热疗数学模型并进行仿真研究,结果表明无论在参数不变还是参数改变的情况下,方法在超调量和凋节时间等方面都有很大提高,极大地改善了控制性能,提高了温度控制系统的鲁棒性和抗干扰性。     

模糊控制和PID控制结合的净水厂投药控制系统

本文分析了当前混凝投药控制系统存在的问题 ,针对混凝投药过程的工艺特点 ,提出了采用模糊控制和传统PID控制相结合的混凝投药控制系统 ,改善了混凝投药的控制效果。