三维模糊控制器的结构研究

基于Zadeh的模糊逻辑推理和语言控制策略,进行了三维模糊控制器的结构研 究.证明了具有线性控制规则的三维模糊控制器可等同于一个全局多层次线性关系式和一 个局部非线性PID型控制器,由此剖析了模糊控制器的推理机制和其非线性本质.     

π型隶属函数的典型模糊控制器的解析结构

研究了一种新型的典型模糊控制器,它的输入隶属函数采用π型样条函数,具有二阶逼近特性,而一般典型模糊控制器采用的三角形隶属函数只具有一阶逼近特性,因此研究这种新型的模糊控制器具有重要的意义.文章首先给出了该类典型模糊控制器的定义,推导了它的解析表达式,证明了该类典型模糊控制器可以等效为一个全局的二维继电器和一个局部的非线性PD控制器之和.在此基础上,给出了其极限特性和非线性特性.     

基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略

提出了一种新的基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略. T-S模糊模型用于描述对象的非线性动态特性, 通过将模糊模型的输出反馈回来作为模型输入, 从而构成了模糊多步预报器. 由于T-S模糊模型每条规则的结论部分是一个线性模型, 因此整个模糊模型可以看作一个线性时变系统, 从而将模糊预测控制器中的非线性优化问题转化为一个线性二次寻优问题, 以方便求解. pH中和过程的仿真结果表明其性能优于传统的动态矩阵控制器.     

直升机的TSK模糊控制

针对直升机动力学为非线性的特点,且存在不确定因数和状态变化,利用线性控制很难得到好的控制结果,提出利用TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制小模型直升机.所设计的TSK模糊控制器是一个基于TSK模糊模型的非线性控制器,能保证闭环控制系统的稳定性.直升机数学模型中线性部分设计状态反馈控制器非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计TSK模糊控制器.仿真和实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器比线性控制器对直升机控制具有良好的动态响应和稳定性,是一种非常有效的控制方法.     

一种新型模糊非线性PID控制器

采用一维输入一维输出的模糊映射关系与传统PID控制器相级联的方式，构成一个模糊非线性PID控制器以提高现有PID控制器的性能．一维模糊控制器无需选择与调整量化因子和比例因子，采用五条规则，易于实现．数值仿真和误差泛函积分评价指标表明，所提出的模糊非线性PID控制器比现有控制器具有更好的动静态性能．     

基于数据融合的自适应神经网络模糊控制系统设计

基于数据融合的思想，提出一种非线性系统的自适应神经网络模糊控制器的设计方法。该方法利用数据融合技术降低了模糊控制器的输入维数，简化了模糊控制器的设计。用自适应神经模糊推理系统的神经网络自学习功能完成模糊控制器的设计。仿真结果表明，自适应神经网络模糊控制系统性能优于采用普通的模糊控制器的情况，为数据融合与智能系统技术在非线性系统中的应用作了有益的探索.     

供暖锅炉的计算机模糊控制系统设计

运用模糊控制器对供暖锅炉控制系统进行设计 ,提出了模糊非线性量化方法并对供暖锅炉的引风系统进行了控制规律的设计 ,满足了链条炉在换档时控制炉膛负压稳定性的要求。此外 ,还分别应用基本模糊控制器以及三维模糊控制器参数等方法对锅炉的给粉系统和送风系统进行了控制规律的设计     

一维模糊PID结构分析

介绍一种新型的模糊PID控制器的结构,该结构为一维输入并使用三条模糊规则的模糊控制器.分析其非线性的特征,并在其基础上用线性化的方法分析了一维模糊PID控制器的非线性增益品质,提出了将非线性曲线分段线性化的方法模拟非线性特性,通过该方法可以量化和简化模糊控制器的非线性增益品质,并利用圆判据对其稳定性作了分析.仿真实验表明在一定范围内可以用分段线性的方法来分析一维模糊PID的结构,结果表明了该方法的有效性.     

供暖锅炉的计算机模糊控制系统设计

运用模糊控制器对供暖锅炉控制系统进行设计,提出了模糊非线性量化方法并对供暖锅炉的引风系统进行了控制规律的设计,满足了链条炉在换档时控制炉膛负压稳定性的要求,此外,还分别应用基本模糊控制器以及三维模糊控制器参数等方法对锅炉的给粉系统和送风系统进行了控制规律的设计。     

基于模糊神经网络的积分自适应控制

将模糊神经网络应用于传统线性积分自适应控制,构造了一类模糊神经自适应方法,用于消除非线性系统响应偏差.模糊神经网构成直接非线性自适应控制器.对线性及非线性对象的仿真控制以及与经典自适应控制的比较,表明了模糊神经自适应控制器的有效性.     

一种新型滑模控制器设计及仿真

对于一类非线性不确定系统,常规滑模控制器存在"抖振"现象和抗外部扰动作用不理想等问题.本文运用自适应模糊系统逼近滑模控制器参数,并引入一个自适应模糊参数连续逼近常规滑模控制器的开关函数,最后给出一种新型自适应模糊滑模控制器,该方法克服函数和边界层法的不足.仿真实验结果表明该方法增强非线性系统的抗干扰能力和鲁棒性,并大大地削弱系统的"抖振"现象.     

面向轴控制器非线性特性的模糊滑动控制器设计

本文针对数控系统轴控制中存在的非线性问题,从变结构理论的角度,应用边界层滑动控制理论设计了一个模糊滑动控制器.滑动控制具有不依赖控制对象的精确数学模型的特性,适用于很多非线性控制问题.另外,应用滑动控制理论也保证了所设计的模糊控制器的稳定性.仿真结果表明可以较好地解决反向间 隙等非线性的控制问题.     

带有摄动死区输入的未知非线性系统自适应模糊控制

用自适应模糊控制来实现对带有摄动死区输入的一类未知非线性系统的控制. 文中给出了一种新的死区执行器模型, 该模型含有时变并且摄动的执行增益. 通过将死区非线性分解为一个线性类似项, 一个非线性项和一个扰动类似项降低了扰动类似项的上界, 从而可以用更小的控制力度来实现系统的鲁棒性. 利用反步后推技术与非线性参数化的模糊逼近器结合导出控制器, 该设计取消了模糊基函数须事先已知的限制. 本文不仅从理论上证明了所给控制器能够保证闭环系统的稳定性和预期的跟踪性能, 还用仿真实验验证了控制器的有效性.     

MIMO系统非线性模糊免疫PID的设计与优化

针对工业中常规控制器难以达到较好控制效果的控制难点,提出了免疫PID控制器,利用模糊控制可以无限逼近非线性的特性,构成非线性模糊免疫PID控制器,并基于正交函数将M1MO(多输入多输出)控制系统的非线性模糊免疫PID控制器的设计过程转化为由一个只含有代数方程的算法来实现,最后用具有自适应功能的遗传算法对其进行优化.仿真结果表明,所设计的控制器在控制性能上优于常规PID,并能快速得到最优参数.另方面对于多输入多输出控制系统,控制器的设计和优化显得更为简便和有效.     

基于观测器的不确定T-S模糊系统鲁棒镇定

为带有参数不确定性的T-S模糊控制系统提出了新的基于观测器的鲁棒输出镇定条件. 该条件用来设计模糊控制器和模糊观测器. 为了设计模糊控制器和模糊观测器, 用T-S模糊模型来表示非线性系统, 并运用平行分布补偿观念. 充分条件基于二次Lyapunov函数, 通过将模糊系统的鲁棒镇定条件表述为一系列矩阵不等式, 比以往文献中列出的条件具有更小的保守性. 该不等式为双线性矩阵不等式, 可分两步骤先后解得使T-S模糊系统镇定的控制器增益和观测器增益. 最后, 通过对一个具有不确定性的连续时间非线性系统控制的例子证明了提出方法比以往方法更宽松.     

结晶器液位控制系统的设计与实现

提出了一种简单有效的结晶液位智能控制控制方法，它包括一个基于模型降阶和内模控制的非线性滑动水口及其液压机构控制器、一个中间包重量前馈控制器和一个结晶液位模糊预测控制器，实验和现场使用表明，该方法能够准确可靠应用于连铸过程控制之中。     

一类非线性系统的模糊变结构控制

研究了一类非线性系统的模糊变结构控制问题，并给出了稳定性证明。通过将非线性系统化为多个精确T—S模型来建立非线性系统精确的T—S模糊模型，将模糊理论与成熟的线性变结构控制理论相结合设计一种模糊变结构控制器，用Lyapunov稳定性理论证明该控制器能确保模糊动态模型全局渐近稳定，从而使非线性系统稳定。仿真结果表明了该设计方法的有效性。     

关于模糊PID控制器推理机维数的研究

对一维(1D)至三维(3D)模糊PID控制器进行了系统的分析研究,提出了四项系 统功能特性指标来评价不同结构的控制器;这包括控制分量合成,耦合影响,增益相关和规则 增长.通过对最常见的二维Mamdani模糊控制器进行分析研究,发现该控制器存在功能缺 陷.为此,提出了最优结构的一维模糊PID控制器.该控制器采用了"1D-3D"映射关系的模糊 推理机,从而实现了三个控制分量可以独立不相关的调整功能.通过与二维和三维控制器比 较结果表明,一维控制器具有最佳系统功能特性.     

一类非匹配不确定性非线性系统的鲁棒镇定

研究了非线性系统存在非匹配不确定性时控制器的鲁棒镇定问题. 基于对象的模糊动态模型, 提出了一种状态反馈控制器的设计, 给出控制器在建模不确定性等各种非匹配不确定性存在下仍能够镇定非线性系统的一个充分条件. 仿真结果表明了设计方法的正确性.     

智能车参数自校正方向模糊控制器的设计

智能车的方向控制是一个既关键又复杂的问题.由于道路的复杂性和小车系统的非线性,采用传统的PID控制器往往不能取得很好的控制效果,为此设计了参数自校正模糊控制器.Matlab仿真试验表明,参数自校正模糊控制器的采用使得智能车舵机的响应速度加快,方向控制更流畅,小车的稳定性和速度也得到了很大的提高.