基于脉宽调制方法的超声马达自适应模糊控制研究

本文主要研究自适应模糊控制在超声马达系统中的应用,阐述了自适应模糊控制理论和超声马达自适应模糊控制实现方法。文中应用脉宽调制方法设计了一种超声马达自调整比例因子模糊控制器,并在主模糊控制器中选取占空比系数作为输出量,马达速度误差与误差变化作为输入量;辅助模糊控制器中增加基于控制系统状态的比例因子调节系数,来实现模糊控制器的实时改进。文中对所设计的自适应模糊控制系统进行了仿真研究,同时实验测试了系统的闭环性能,结果显示,应用脉宽调制方法进行速度调节效果明显,线性较好;自调整比例因子模糊控制系统较好地改善了超声马达的速度平稳性。     

基于混沌退火算法的非线性系统Fuzzy控制规则自调整

非线性系统模糊控制实际应用中存在控制精度和自适应能力问题，模糊控制规则的自调整和自寻优，是提高和改善模糊控制器性能重要手段。带有修正因子的控制规则能够根据误差E和误差变化EC自动产生规则，利用全局寻优的混沌模拟退火算法对修正因子优化，优化模糊规则；并引入综合考虑误差、误差绝对值时间、控制能量、超调诸因素的性能函数。非线性系统仿真实例说明该方法响应上升时间快，超调小提高了模糊控制器性能。     

一种基于模糊控制的温度控制器设计

为了提高试验箱的温度控制系统性能,设计了带有自调整因子的模糊控制器,该控制器在常规模糊控制的基础上增加了自调整因子和积分项,利用误差和误差的变化量实时修正控制参数,提高了控制精度。实验表明,该控制算法不仅能够克服试验箱加热系统的大延时、大惯性和非线性等问题,而且能够满足调节时间短,超调量小于5%以及稳态误差在0.1℃内的控制要求。     

基于自调整规则因子的数控进给伺服控制器设计

介绍了自调整规则因子模糊控制器的原理,利用Matlab仿真软件中的模糊逻辑工具箱和Simulink仿真环境对该控制器进行了仿真,并应用于数控进给系统中,提高了控制系统的动态性能和稳态误差.     

天然气发电机组频率自适应模糊控制

为提高天然气发电机组交流频率的控制精度,提出了基于规则修改和比例因子自调整的自适应模糊频率控制方法．自适应模糊控制器通过改变误差和误差变化的权值来修改控制规则,根据机组负荷区域及负荷变化采用模糊决策调整比例因子．试验结果证明了自适应模糊频率控制的有效性和可行性．     

基于自调整模糊控制的直线电机矢量控制系统研究

针对直线感应电机矢量控制系统因电机参数变化和负载波动等因素而性能变差的问题,提出了一种参数自调整模糊控制方法.该方法根据直线电机速度误差E和误差变化率EC的大小来自动修正速度模糊控制器的量化因子和比例因子,同时改变了E和EC作用的权重.应用MATLAB软件设计基于自调整模糊控制器的直线感应电机矢量控制系统仿真模型并进行仿真研究.仿真结果说明,这种参数自调整模糊控制方法能使直线电机控制系统的动态和稳态性能都得到提高,而且具有较强的鲁棒性.     

快速锻造液压机组的模糊控制策略研究

分析了模糊控制器的量化因子和比例因子对系统性能的影响,设计了一种自调整因子三维模糊控制器,能够在线调整其量化因子和比例因子以适应被控对象的变化,对一个快速锻造液压机组的仿真和试验结果表明该模糊控制器能获得较常规模糊控制器优良的控制效果。     

一种带智能积分的自调整因子模糊控制器

本文介绍一种带智能积分的全论域自调整因子模糊控制器，经数字仿真和模拟仿真证明，这种控制器比一般自调整因子模糊控制器的控制效果更好。     

带积分作用的模糊内模时滞控制器

将Smith预估器和内模控制结构结合起来，使用模糊控制器为主控制器，并用积分环节来消除系统所存在的稳态误差，理论分析可以证明，该结构就是内模控制器，无需滤波环节就可以得到良好的鲁棒性，而模糊控制器本身的非线性和鲁棒性也可以改善系统的动态性能和鲁棒性，经仿真研究发现，只要合理调整模糊比例因子和积分因子，该方法可以在一定的模型失配情况下得到比常规IMC更好的控制品质，且无稳态误差。     

脉冲TIG焊熔宽动态过程的自学习模糊神经网络控制

对脉冲ＴＩＧ焊工艺中熄接电流一正面熔宽动态过程提出了一种自学习模糊神经网络控制方法，模糊控制器采用误差、误差变化及误差加速度的加权和的解析描述形式，利用人工神经网络直接对过程的建模，实现对模糊加权因子的自学习优化调整。将上述方法用于控制仿真和实际脉冲ＴＩＧ焊过程控制试验，结果表明提出的自学习模糊神经网络控制方案有效。     

带补偿因子的双模糊控制在电液伺服阀控非对称缸系统上的应用研究

为解决电液伺服阀控非对称缸系统在进行对称运动时由于液压缸的非对称性带来的控制非对称问题,提出一种含补偿因子的双模糊控制算法。以电液伺服阀控非对称缸系统为对象,针对非对称液压缸在两个运动方向上动态特性的非对称性问题,采用含补偿因子的模糊控制器进行补偿。同时,针对负载力大范围变化的特点,采用模糊PID控制算法来适应负载的变化。模糊PID控制器及含补偿因子的模糊控制器以经过跟踪微分器处理的误差及误差的微分作为输入,模糊PID控制器输出为PID控制器各项系数,含补偿因子的模糊控制器输出为补偿因子,结合模糊PID控制器,形成有效解决非对称液压缸非对称性问题的控制方法。仿真和试验结果表明,提出的控制方法能够有效解决电液伺服阀控非对称缸系统的控制非对称性问题,并拥有良好的控制效果。     

基于双模糊控制的珩磨机往复运动控制

基于珩磨机的加工原理,建立其往复运动数学模型,并在模糊控制的基础上,设计了一种双模糊控制系统。根据实际系统输出信号的误差大小利用两个模糊控制器分别进行控制,以改善系统的快速性和超调量,最后利用Matlab工具对设计系统进行仿真分析。仿真结果表明,和普通的模糊控制相比,双模糊控制器有效减小了系统稳态误差和超调量,能够很好地满足控制系统的性能指标,并具有一定的快速响应的能力。     

基于Haar小波的一类模糊控制器的优化及应用

用Haar小波基函数生成三角形及梯形隶属函数,建立基于小波分析的模糊控制器,利用小波在时域和频域同时具有良好的局部化特性,根据系统输出误差在线调整隶属函数的形状,使模糊控制器得到优化并具有强大的自适应能力.仿真结果表明这种控制器比常规的PID或PD控制器具有更优的动、静态性能和抗干扰能力,而且有很强的跟踪能力.     

轮式移动机器人路径跟踪的模糊自整定PID控制

本文建立了二自由度轮式移动机器人路径跟踪的动力学模型,并设计了自整定模糊PID控制器,利用模糊推理的方法,对PID控制器的参数进行自动整定。仿真实验用常规增量式PID控制和自整定模糊PID控制算法结合进行航向跟踪,结果表明该算法与常规PID算法相比,系统误差减少了20%左右,响应时间减小到原来的0.4,有效地改善了控制器的动态性能,同时表现出了较好的自适应能力,路径跟踪仿真结果表明,轮式移动机器人能够迅速向目标路径靠拢,并能平稳地践踏规划路径。     

基于模糊控制算法的直线电机XY平台的设计及应用

由于受常规数据处理单元(MCU、PLC等)矩阵运算能力的限制,目前模糊控制算法在实际应用中多采用离线计算、在线查表的方式来实现。但大量实践表明,这种方式往往会给系统带来稳态误差,从而限制了模糊控制在工程中的应用。通过对Mamdani型模糊推理本质原理的研究几何意义的基础上,设计了一种对数据处理单元性能要求不高、并可实现实时在线计算的模糊控制器,最后将其应用于基于运动控制卡的直线电机XY平台控制系统。实验结果表明,该控制器能有效地避免稳态误差,能更好地提高系统的可控性。     

模糊控制在气垫式流浆箱控制中的设计及应用

针对采用离线计算、在线查表的方式实现模糊控制算法,使其应用受到限制的问题,通过对Mamdani型模糊推理本质原理的研究几何意义的研究,设计了一种对数据处理单元性能要求不高、可实现实时在线计算的模糊控制器,最后将其应用于基于S7-300 PLC的气垫式流浆箱控制系统.应用结果表明,该控制器能有效地避免稳态误差,提高系统的...     

Nonlinear control of an activated sludge aeration process: use of fuzzy techniques for tuning PID controllers

In this paper, several tuning algorithms, specifically ITAE, IMC and Cohen and Coon, were applied in order to tune an activated sludge aeration PID controller. Performance results of these controllers were compared by simulation with those obtained by using a nonlinear fuzzy PID controller. In order to design this controller, a trial and error procedure was used to determine, as a function of error at current time and at a previous time, sets of parameters (including controller gain, integral time and derivative time) which achieve satisfactory response of a PID controller actuating over the aeration process. Once these sets of data were obtained, neural networks were used to obtain fuzzy membership functions and fuzzy rules of the fuzzy PID controller.     

拱泥机器人位置的模糊控制与仿真

为了减小拱泥机器人运动轨迹误差,对位置控制系统建立了数学模型,进行了参数自调整模糊控制器设计,利用MATLAB/Simulink对控制系统进行建模及仿真.仿真结果表明机器人具有良好的姿态调节能力.     

基于力外环的模糊灰色预测力控制器

在基于位置环的显式力控制方案的框架内,提出一种新型模糊灰色预测力控制策略。采用灰色预测器来预测将来的接触力,通过模糊增益调节器将预测的接触力误差和实际测得的当前接触力误差进行合成形成一个综合接触力误差,综合接触力误差作为PID或PI力补偿器的输入变量,力补偿器生成位置控制系统的输入指令。这样该控制器可以利用过去、当前和将来的接触力信息来计算合适的控制校正量来对接触力误差进行预补偿,使控制器可以同时获得超调量小和响应快速的性能。而且,该控制器可以按照当前和将来的接触力状态来调节预测的接触力误差和实际测得的当前接触力误差的权值,使控制器对机器人和环境之间的动态接触过程具有适应性。最后用仿真试验证明所提出的模糊灰色预测力控制器的有效性。     

航空遥感惯性稳定平台模糊/PID复合控制

为提高航空遥感惯性稳定平台控制系统稳定精度和扰动抑制能力,在常规PID控制的基础上设计了一种模糊控制与PID相结合的复合控制算法,分别应用于稳定平台横滚框及俯仰框系统进行实验验证。在三环控制系统位置环中将模糊控制与PID控制方法结合使用,并引入变论域思想,建立模糊/PID复合控制器,满足输出偏差变化不同时刻对PID参数整定的要求。通过模糊控制器实时调整PID参数,使系统具有良好的动、静态特性,实现多源扰动下惯性稳定平台的高稳定精度控制。分别通过仿真和静动态实验对方法进行分析和验证。实验结果表明:与常规PID控制及单纯模糊控制相比,模糊/PID复合控制器具有优越的扰动抑制能力和高稳定精度。相对传统PID控制,横滚框和俯仰框的静态均方根误差(RMS)值分别下降51%和73%、动态RMS值分别下降约20%和30%。