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.     

基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法

为减小切换瞬间电压和频率的暂态波动,提出了基于控制器状态跟随的微电网平滑切换控制方法.进入孤岛状态后,储能装置逆变器的控制方式由PQ控制转变为V/f控制,切换前使V/f控制器随时跟随PQ控制器的输出,避免切换瞬间控制器输出状态的跳变.在DIg SILENT Power Factory软件平台建立含光伏单元和蓄电池的微电网模型,仿真微电网由并网模式转为孤岛模式运行.仿真结果表明,该方法能够有效抑制切换过程中电压和频率的波动,减小暂态过程对电网的冲击.     

非线性系统模糊平滑切换多模型控制

研究了一类可以平滑切换时刻输出跳变的多模型切换控制器的设计问题,基于T-S模糊模型提出一种非线性系统模糊平滑切换多模型控制,将输入空间划分为若干个模糊区域,使区域边界模糊化,在每一区域内设计局部T-S模型和控制器,从而使控制器切换在模糊了的边界处进行,保证了切换过程中系统状态轨迹的平滑性.仿真结果证明了方法的有效性.     

非线性系统模糊平滑切换多模型控制

研究了一类可以平滑切换时刻输出跳变的多模型切换控制器的设计问题，基于T-S模糊模型提出一种非线性系统模糊平滑切换多模型控制，将输入空间划分为若干个模糊区域，使区域边界模糊化，在每一区域内设计局部T-S模型和控制器，从而使控制器切换在模糊了的边界处进行，保证了切换过程中系统状态轨迹的平滑性.仿真结果证明了方法的有效性.     

具有输出延迟的网络化切换系统的稳定性分析

为了增强网络化切换系统适应时延的动态性能,利用Lyapunov稳定性理论,设计了一种切换观测器和相应的切换控制器,给出了对任意切换规则和延迟周期数,都能保证整个闭环网络化切换系统稳定的充分条件．并给出了求解切换观测器增益和切换控制器增益的锥补线性化方法,仿真实例说明了所提方法的有效性．     

基于滞后-停留时间切换控制的输入受限系统

针对监督控制系统输入受限时的切换问题,利用小增益控制法为系统构造多个控制器,并提出一种新的切换逻辑.该切换逻辑可以避免切换系统出现频繁切换,还可以保证系统不会因滞后参数选取的不当而错失切换到最佳的控制器.文中利用积分输入-状态稳定性原理证明了该切换逻辑可以保证闭环系统的稳定性.最后对一组输入约束小增益控制系统进行计算机仿真验证,仿真结果表明了该切换逻辑的有效性.     

网络化不确定模糊系统的混杂状态反馈控制

针对一类网络化不确定模糊系统,研究了在单包传输且没有丢包情况下的稳定控制问题。假设存在有限个备选的控制增益己知的模糊状态反馈控制器,在每个控制器均不能镇定系统的情况下,使用控制器切换技术及多Lyapunov函数方法,给出切换律设计和使系统渐近稳定的矩阵不等式条件,并将此条件转化为求解线性矩阵不等式（LMIS）问题。最后仿真结果表明方法的有效性。     

一类网络切换模糊系统的跟踪控制

研究了一类网络切换模糊系统的跟踪控制问题,利用模糊控制理论及Lyapunov函数方法,设计了跟踪控制器和切换律,在此控制器和切换律下,不仅保证了系统渐进稳定,而且使系统跟踪参考状态变量。最后,通过仿真验证了设计方法的有效性和正确性。     

一类不确定线性系统的混杂状态反馈H_∞鲁棒控制

在许多实际控制问题中,控制行为由若干个控制器之间相互切换所决定。利用混杂状态反馈控制策略研究一类不确定线性系统的H∞镇定问题。假定所考虑的系统存在有限个备选的静态状态反馈控制器,并且每个控制器的增益矩阵均已知。在每个单一的控制器均不能使系统稳定且具有H∞扰动衰减度的条件下,基于凸组合条件,通过切换律的设计,在这有限个控制器之间进行切换完成了对该系统H∞意义下的镇定。所得结果为线性系统H∞状态反馈控制的综合问题提供了更深的视角,混杂状态反馈控制有利于控制系统其它性能的实现。     

一类不确定线性系统的混杂状态反馈H∞鲁棒控制

在许多实际控制问题中，控制行为由若干个控制器之间相互切换所决定。利用混杂状态反馈控制策略研究一类不确定线性系统的H∞镇定问题。假定所考虑的系统存在有限个备选的静态状态反馈控制器，并且每个控制器的增益矩阵均已知。在每个单一的控制器均不能使系统稳定且具有H∞扰动衰减度的条件下，基于凸组合条件，通过切换律的设计，在这有限个控制器之间进行切换完成了对该系统H∞意义下的镇定。所得结果为线性系统H∞状态反馈控制的综合问题提供了更深的视角，混杂状态反馈控制有利于控制系统其它性能的实现。     

复合模糊控制器适应性研究

阐述了Ｆｕｚｚｙ控制与ＰＩＤ控制相结合的基本思想,介绍了Ｆｕｚｚｙ控制与ＰＩＤ控制相结合的３种方 法：ＰＩＤ－Ｆｕｚｚｙ控制、Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ控制、ＰＩＤ－Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ控制,并做了大量仿真,通过仿真,论述了这３种 方法各自的优缺点及各自适用的系统。     

卫星姿态跟踪的模糊滑模控制器设计

针对刚体卫星的姿态跟踪问题,提出了一种模糊滑模变结构控制器设计方法。首先根据由误差四元数和误差角速度描述的跟踪误差动力学和运动学方程,设计了基于李亚普诺夫方法的滑模变结构控制律。为克服滑模控制中存在的固有的抖振问题,采用模糊控制方法设计了切换控制项。最后对卫星姿态跟踪控制系统进行了仿真研究。结果表明,在参数不确定性及外干扰存在时,所设计的控制方案在实现姿态跟踪控制的同时,对于卫星转动惯量的摄动及外部扰动力矩是鲁棒的。     

基于PLC与模糊PID的步进式加热炉温度控制系统

根据某步进式加热炉的控制要求，设计出一种PID控制与模糊控制相结合的智能控制系统。采用Fuzzy—PID复合控制算法，实现对数学模型不确定的控制对象的满意控制，具有模糊控制灵活、响应快、适应性强等优点，又具有PID控制精度高的特点。使系统具有可靠性高、使用寿命长等适合实际工业现场的特性。     

时变滞后系统的一种自校正模糊控制

普通模糊控制不能对时变滞后系统进行有效控制，甚至使系统失去稳定。分析了其控制品质变差的原因，在W.L.Bialkowski1983年提出的混合模糊PID控制器的基础上，提出了一种具有前馈控制的自校正混合模糊PID控制器，经MATLAB仿真验证，该算法具有良好的控制品质，适应对象参数大范围变化的时滞系统，且易于工程实现。     

插值法模糊控制使PD控制器消除稳态误差

阐述了消除稳态误差的条件和插值法模糊控制在PD作用下消除稳态误差的原理，并给出仿真实验结果。     

基于Fuzzy - PID控制的光伏发电充电过程研究

提高光伏发电系统的利用率,需要对光伏发电系统中的蓄电池进行优化控制.通过对光伏电池特性和模糊规则的研究,建立了Fuzzy - PID控制的仿真模型,设计了一种基于Fuzzy - PID控制的蓄电池充电控制的方法.最后,结合不同的负载模型,验证了Fuzzy - PID控制的正确性与有效性.     

基于聚类变异PSO优化的VSCMGs模糊平滑切换算法

针对变速控制力矩陀螺（variable speed control moment gyro,VSCMG）作为执行机构应用在敏捷遥感卫星上进行姿态机动时末端模式切换的平稳性和快速性冲突问题,在考虑框架转速误差的基础上,设计姿态误差参数作为切换指标,制定误差参数切换区域内的过渡规则,将指令力矩实时分配给控制力矩陀螺（control moment gyro,CMG）和飞轮并分别求解,提出了一种控制力矩陀螺/反作用飞轮工作模式模糊平滑切换操纵律。为了使得姿态机动末端卫星姿态达到姿态稳定度和指向精度要求的时间更短,以该时间为优化指标提出聚类变异改进粒子群算法对该操纵律参数寻优,确定最佳的切换区域和切换参数,并进行了仿真验证。结果表明:改进后粒子群算法在相同的迭代次数中总是表现出比传统粒子群算法更优的适应度,具有更快的收敛速度和更高的收敛精度,参数优化后的模糊平滑切换操纵律相比于现有操纵律能够在较短时间内完成双模式的平滑切换,并在姿态机动末端更迅速地达到姿态稳定度和指向精度要求,提高了遥感卫星敏捷机动与高稳指向的控制性能,有利于高质量完成成像任务。     

模糊PID在管道机器人电缆恒张力控制中的应用

针对管道机器人电缆的恒张力控制,在采用常规的PID控制器的基础上,利用模糊PID控制算法,实现PID控制参数的自动调整。利用Matlab软件对模糊PID控制系统在阶跃信号下的响应进行仿真。实验结果表明,控制系统在一个固定的张力值下,电机的电流值保持恒定,即电机转矩恒定,可以保证电缆的恒张力控制。模糊PID控制算法具有动态响应快,稳态精度高等优点,能够达到系统控制要求。     

一类不确定离散切换模糊系统的鲁棒输出反馈控制

利用多Lyapunov函数和共同Lyapunov函数方法,研究一类不确定离散切换模糊控制系统的鲁棒输出反馈控制问题。在状态矩阵和控制矩阵具有不确定性的条件下,通过系统输出重构状态方程,并设计控制器及切换律,给出了使系统渐近稳定的一组LMI条件。最后通过仿真例子验证了设计方法的有效性和可行性。