基于模糊PI控制的实验平台设计与实现

针对Festo教学演示型实验平台在扩展性研究方面的不足,提出了一种基于模糊PI控制的半实物仿真平台设计方案：利用Matlab实现模糊PI虚拟控制器的设计,利用组态软件实现虚拟控制器与实验装置I/O接口设备的无缝连接。Simulink仿真结果表明模糊PI控制具有调节时间短、无超调量及稳态偏差、控制精度高等优点,为其在实验平台的应用提供了理论依据。     

一种用于PWM直流位置控制系统的模糊控制器

提出了一种采用连续隶属函数和在线推理计算控制量的方法设计的模糊控制器,并将它用于PWM直流位置控制系统中.仿真结果表明,该控制器较常规PI控制器具有系统超调量小、自适应能力强等优点.     

基于模糊神经网络的MCR电压无功控制

针对磁控电抗器MCR恒压/恒功率因数控制模式无法兼顾电压及功率因数的不足,提出综合考虑电压及功率因数的模糊神经网络加权控制策略,详细阐述模糊神经网络控制器的结构及其参数调整方法,设计由恒压和恒功率因数模糊神经网络控制器组成的控制系统,控制MCR输出的感性无功。算例仿真结果表明,该控制系统具有良好的负载跟踪特性,能实时跟踪电网电压及功率因数的变化;与传统PI闭环控制模式相比,具有超调量更小及响应时间更短等特点。     

交流牵引机车库内移车矢量控制系统研究

针对交流牵引电力机车在库内低速移动的工况,提出以机车DC 110 V蓄电池作为动力源,采用基于模糊自适应PI速度控制器的矢量控制系统。通过控制异步电机的转速,从而控制交流牵引电力机车在库内低速、稳定移动。最后,利用MATLAB/Simulink对本控制系统进行建模和仿真实验。仿真结果表明,基于模糊自适应PI速度控制器的矢量控制系统具有电压利用率高、转速误差及超调小、系统速度调节的自适应能力强等优点。     

永磁同步电机模糊控制方法研究

针对传统PI调节器控制PMSM的缺点,基于Matlab/Simulink给出了采用模糊PI控制PMSM的完整设计方法.该方法采用模糊控制器在线整定PI调节器参数,同时对比例环节与积分环节进行自调整,使得PMSM在整个运行期间能够快速跟踪输出量.仿真结果表明,基于模糊PI控制的系统模型具有动态响应快、稳态精度高及抗干扰能力强等优点.     

LLC谐振变换器变论域模糊神经PI控制研究

LLC谐振变换器具有高功率密度、高效率,且易实现全负载范围内软开关等优点,已获得广泛应用,但由于LLC谐振变换器具有强非线性和难以获得精确数学模型的特点,致使传统PI控制无法实现良好的控制性能。为改善LLC谐振变换器控制性能,本文在分析模糊控制、神经网络控制和变论域原理基础上,设计一种变论域模糊神经PI控制器。在模糊控制的基础上,通过引入神经网络,对模糊隶属度函数的分布进行优化,同时通过引入变论域伸缩因子提高模糊规则的利用率。最后对设计的变论域模糊神经PI控制器在LLC谐振变换器闭环控制中的性能进行研究,结果表明,本文设计的变论域模糊神经PI控制具有超调小、动态响应快等优点,其控制性能优于传统PI控制和模糊PI控制。     

基于模糊RBF神经网络的永磁同步电机位置控制

针对比例-积分-微分(PID)控制器参数固定而引起永磁同步电机位置伺服系统控制效果不佳问题,设计了基于平滑切换的模糊PI控制和径向基函数(RBF)神经网络PID控制的位置控制器。暂态时,采用模糊PI控制;稳态时,采用RBF神经网络PID控制,两者中间采用模糊PI-RBF神经网络PID复合控制。该位置控制器既结合了模糊PI控制和RBF神经网络PID控制的优点又克服了各自的缺点。仿真结果表明,当永磁同步电机受到外部扰动时,采用模糊RBF神经网络控制器的永磁同步电机位置系统具有良好的动态性能,能够实现快速响应,做到精确定位,而且当负载变化时具有很强的抗干扰性。     

负载电阻下变论域模糊PI控制对 Buck -Boost 变换器的影响

为提高Buck-Boost变换器的控制精度,提出一种变论域模糊PI控制器方法.该方法利用模糊PI控制器来实时调整系统的参数,并通过引入变论域解决输入量过大或过小时控制器的参数无法自适应的问题.Matlab/Simulink仿真实验结果表明,本文提出的变论域模糊PI控制方法在控制精度和响应速度方面均优于传统PI控制和模糊PI控制方法,因此本文方法对提高Buck -Boost变换器系统的稳定性具有很好的参考价值.     

无刷直流电机模糊PI控制系统

设计了模糊比例积分(Fuzzy-PI)控制器,用以实现对无刷直流电机的双闭环调速。给出无刷直流电机的数学模型,阐述了模糊PI控制器的构建过程,使用matlab软件搭建无刷直流电机的控制系统,分析重点模块,对控制系统进行仿真实验得到了仿真图形。仿真结果表明模糊PI控制器能够加快系统响应时间,减小超调,提高系统的控制精度,具有更好的应用价值。     

异步电动机的单神经元模糊自适应控制

针对异步电动机矢量控制中PI控制器自适应能力较弱的问题,提出了用单神经元模糊自适应控制器代替转速PI调节器和磁链PI调节器的方法,并基于梯度下降法和单神经元自适应模糊控制原理,将增量式PI控制算法和单神经元自适应学习规则相结合,通过模糊控制修正单神经元的比例系数,提高单神经元模糊自适应控制器参数在线调整能力。为验证单神经元模糊自适应控制器的性能,对系统进行仿真实验。仿真结果表明,采用单神经元模糊自适应控制策略,其控制效果优于传统矢量控制,系统的动态和静态性能比较好,而且控制器对电动机转子电阻变化有较好的鲁棒性。该控制方法具有较好的控制性能,使异步电动机控制系统具有较强的自适应能力。     

二阶系统的复合模糊控制及其仿真

在过程控制中，对于小惯性系统，要实现快速反应且不超调的精确控制，传统的控制器不能克服超调，而模糊控制器又不能消除静态误差，针对弹簧钢丝加工工艺中预热过程，采用复合型模糊控制，该方案是在模糊控制器的基础上，给误差及误差变化各加一个随即时误差、误差变化变化的加权系数，以实现模糊控制器的自整定性，再结合开关控制与PI控制实现对误差的分段控制，满足快速升温和无静差的要求，经过仿真取得了很好的控制效果．     

一类基于PI/PD的非线性模糊控制器的结构解析

对具有非线性模糊输入集的模糊控制器进行了输入输出结构的研究。基于一般的模糊控制器,证明了模糊控制器与线性PID控制器相联系的解析结构,揭示了模糊控制器在应用中比线性PID控制器优越的机理,提供了根据它们之间的增益关系设计稳定的模糊控制系统的一种方法。仿真结果证明其控制效果优于一般的非线性PI/PD控制。     

基于自抗扰的永磁同步电机矢量控制系统

针对永磁同步电机双闭环矢量调速控制系统中速度环采用PI(proportion integral)进行控制时,调速效果容易受电机参数的影响且无法兼顾快速性与超调的问题,将简化的线性自抗扰控制器(active disturbance rejection controller,ADRC)应用于永磁同步电机双闭环矢量控制系统的转速环中,由于电流环在实际应用中对计算时间要求较高,仍采用PI控制器,实现了不同负载下对永磁同步电机的转速进行迅速且无超调的调速控制。利用Simulink建立了永磁同步电机的矢量控制系统模型并进行仿真,并与PI控制器仿真进行对比,仿真结果表明,在转速环应用线性化的自抗扰控制器后,能够实现对电机转速的良好控制,与PI控制器相比调速过程快速无超调且具有更好的稳定性。     

燃烧控制系统H_∞鲁棒控制器设计

针对火电厂燃烧控制系统传统控制策略的不足,给出了以辐射能信号为串级控制的中间被调量的H∞鲁棒控制燃烧系统。介绍了设计控制器的过程,通过仿真分析了该控制器的稳定性和鲁棒性,并与采用参数自调整的辐射能信号的模糊PI复合控制系统进行了比较。仿真结果显示:该控制器有良好的鲁棒控制稳定性和鲁棒控制性能。     

发电用重型燃气轮机的模糊自适应控制

为了克服传统PI控制器的不足，满足燃气轮机对高品质控制性能的要求，对常规PI控制算法进行分析，找出了常规PI控制器不能获得最佳控制效果的原因．同时通过对模糊自适应控制的原理和燃气轮机运行过程的分析，并结合专家经验得出燃气轮机模糊PI控制规律，设计出了透平转速和燃气轮机排气温度的模糊自适应PI控制器．仿真试验结果证实模糊自适应控制器可以提高燃气轮机的性能，而且实现方便——只要在原系统上增加一个微处理器，完成模糊计算即可．     

基于永磁同步电机的电梯速度控制器研究

设计一种基于自适应模糊神经网络原理的永磁同步电机电梯曳引机速度控制器.这种控制器具有神经网络自学习能力和模糊控制器处理不确定信息的能力.网络初始参数通过离线训练方式获得,从而实现对电机速度的智能控制.将模糊神经网络(fuzzy neural network control,FNNC)速度控制器与常用的PI控制、模糊PI控制方式对比进行仿真研究.研究表明,采用自适应模糊神经网络的控制器比另外两种方法更具有良好的鲁棒性和动态性能.     

两种FUZZY控制方式在温度控制系统中的研究

针对电阻炉温度控制过程特点(大滞后,控制动作单向性),设计了两种模糊控制器(FUZZY PID复合控制器和带积分补偿的FUZZY控制器),介绍了此调功温度控制系统工作原理和设计方法,并给出阶跃响应和抗干扰曲线。结果分析表明,此两种模糊控制器具有良好的控制性能。     

基于模糊规则切换的转台伺服系统研究

以三轴转台伺服控制系统为研究对象,设计了一种基于模糊规则切换的模糊控制和模糊PID控制相结合的复合控制器.该控制器具有模糊控制超调量小、稳定性和鲁棒性好以及PID控制快速性、精度高的优点;基于模糊规则的切换保证了2种控制方法之间的平滑过渡,避免了阈值切换导致的系统不稳定.仿真结果表明,与传统PID控制相比,该复合控制方法能够有效提高三轴转台伺服控制系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

基于模糊PI控制的三相船用逆变电源研究

为了使船用逆变电源输出高质量的正弦电压,同时考虑到三相逆变器带不平衡负载的情况,文中设计了一种基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器.该控制器通过改进三相线电压的正负序分量分解方法,并为模糊PI控制器设定合理的控制规则和合适的参数,使输出电压同时拥有稳定,三相平衡和响应快速的特点.利用一台三相逆变电源样机对该控制器和传统控制器进行对比实验后,得到的实验结果显示,基于模糊PI控制的三相电压空间矢量控制器在三相负载平衡与不平衡条件下都能输出高质量的电压波形曲线,并且响应快,超调小,具有良好的带载性能.     

新型静止无功发生器的Fuzzy-PI控制

论述ASVG的工作原理,根据控制原理设计ASVG的模糊PI(Fuzzy-PI)控制器.采用模糊控制器获得良好的动态性能,同时引入PI控制改善模糊控制器的静态性能,增强其鲁棒性.该控制器使系统在电流跟踪误差较大时比例控制占主导,误差减小速度较快,在误差减小到一定范围内时积分控制占主导,实现稳态无差.并且该控制器具有较强的自适应控制能力,增强了对电力系统稳定性的控制,具有满意的控制精度,易于实现数字控制,比传统的PI控制具有更好的控制效果.数字仿真验证了该控制方法的有效性和正确性.