交叉口交通信号灯的模糊控制及优化研究

针对城市单交叉口的交通信号控制问题,提出一种交通灯信号的模糊控制方法。该方法基于四相位定相序对单交叉口交通灯进行控制,模糊控制系统输入为车辆排队数和车辆到达率,输出为当前绿灯相位的绿灯延长时间。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化模糊控制系统的模糊规则和隶属度函数,提升模糊控制系统性能。利用Sumo(Simulation of Urban Mobility)仿真软件,实现了该模糊控制方法。将Sumo自带的控制方法、模糊控制方法、以及基于GA的模糊控制方法进行仿真对比。结果表明,基于GA的模糊控制方法能有效减少车辆的平均延误时间,提高了交叉口的通行能力。     

车辆半主动悬架的模糊控制

建立了履带式车辆1/2车半主动悬架控制的状态方程模型。提出一种了半主动悬架模糊控制规则的产生方法。设计了1/2车半主动悬架的模糊控制系统。仿真分析表明,所提出的模糊控制规则无论对随机路面输入还是确定性路面输入都具有良好的适应性。     

基于非线性模型的飞机自动着陆模糊控制系统设计

将非线性控制方法与模糊控制方法相结合对飞机自动着陆系统进行了设计，首先，对飞机纵向运动的非线性模型进行输入输出反馈线性化，将其等效为一个三阶线性系统，并同时实现了解耦，在此基础上，结合带优化修正函数的模糊控制规则自调整方法对变换后的三阶线性系统进行设计，最后，考虑参数摄动，对所设计的飞机自动着陆控制系统进行了数字仿真，仿真结果表明，该控制系统能有效抑制系统内部参数摄动对系统输出产生的不良影响。     

解析模糊控制在直接转矩控制系统中的应用

提出在PMSM直接转矩控制系统中,采用解析模糊控制状态选择器替代传统的空间电压矢量选择器的新型控制方法,设计完成了基于DSP(TMS320LF2407A)为核心的全数字模糊直接转矩控制系统。在传统的直接转矩系统的基础上,磁链和转矩的调节均采用模糊控制策略,且模糊控制规则解析生成。仿真实验结果表明该控制方案可行,有效地避免了传统直接转矩控制系统在起动和转速突变时,响应不够快且转矩脉动幅度大的缺陷。系统具有良好的动静态性能与鲁棒性。     

基于dSPACE的车辆起步控制策略硬件在回路仿真

基于dSPACE软硬件,应用matlab/simulink系统建模方法,搭建了车辆起步控制的硬件在回路仿真平台;针对车辆起步控制系统存在的非线性、时变、多参数等特性,提出了对离合器和油门进行协调控制的分级模糊控制方法;利用推理法编写了单片机的模糊控制程序;基于上述平台,详细调整了各级模糊控制规则,并进行了起步控制的硬件在回路仿真实验;结果表明,该方法能够满足实时性要求,并具有良好的控制效果。     

综合数字控制技术在飞机环境控制系统的应用

提出了一套新的综合数字控制硬件和软件解决方案应用于飞机环境控制系统中,以某先进战斗机环境控制系统为例先后进行了计算机仿真设计和原理性验证试验。结果表明,采用模糊控制方法的综合数字控制系统改善了原PID控制系统的性能,具有响应快、稳态精度高等特点,达到了飞机功能子系统的总体设计要求。     

自动变速车辆起步模糊神经网络控制策略仿真

自动变速器车辆的核心和难点是起步控制。针对传统模糊控制在其参数的模糊化过程中人为因素影响较大,获得较优控制参数困难等缺点,基于优秀驾驶员的起步操作经验,利用神经网络自适应学习功能优化模糊控制参数,设计了模糊神经网络控制策略。应用SIMULINK建立了起步模糊神经网络控制系统仿真模型。仿真实验表明,优化了模糊控制模型隶属函数,该控制策略可较好的解决自动变速车辆起步控制问题,为机械式自动变速车辆的开发设计提供了理论依据。     

离心式压气机喘振主动控制硬件在环仿真

为了减少压气机喘振控制系统的开发时间和费用,基于dSPACE实时仿真平台,应用Matlab/Simulink系统建模方法,搭建了压气机喘振主动控制系统的硬件在环仿真平台,建立了离心式压气机喘振仿真模型,利用LabVIEW软件实现了压气机喘振模糊控制算法,详细阐述和分析了关键信号的处理方法和仿真结果。结果表明,该算法能够满足实时性要求,具有良好的控制效果。     

履带车辆自动变速的自适应模糊控制与仿真研究

为提高履带车辆自动变速系统对复杂行驶工况的自适应能力,在基本模糊控制策略基础上,运用参数自调整模糊控制方法,建立了一个具有两级递阶结构的自适应模糊换挡控制系统。基本模糊控制模块将油门开度、车速和加速度三参数进行模糊化和模糊推理,实现挡位决策;自适应控制模块按照测得的车速和加速度对直线行驶阻力和附着力进行在线辨识,进而对量化因子进行自调整,可改善履带车辆在随机工况条件下的换挡品质。该系统对不确定的车辆参数和外界负荷的扰动具有较好的稳定性。仿真研究表明所设计的模糊控制系统具有良好的自适应能力。     

基于生态位技术的Fuzzy控制方法

通过引入个体生态位概念 ,提出通过反馈作用及个体的自适应行为缩小与环境压力的差异 .建立基于生态位的模糊控制模型 ,并利用遗传算法和 Fuzzy控制双层嵌套的设计方法 ,进行优化构造可控的生态位 .将此方法应用到智能温室系统 ,仿真结果表明有较好的控制效果 .     

神经网络模糊预测优化控制在VAV系统中的应用

将神经网络、模糊控制与非线性预测优化控制结合起来,提出了神经网络模糊预测优化控制方法,采用前馈神经网络作为预测模型,利用贝叶斯正则化方法对模型进行了辨识,以自调整模糊控制器作为优化控制器,通过多步预测方式,系统的优化性能指标综合考虑温度偏差最小和能耗最小这两方面因素,应用该方法对制冷工况变风量空调系统的送风温度和回风温度（室内温度）进行了仿真控制研究。控制结果表明了该方法的有效性,控制效果良好,并且可以达到节省能耗的目的。

Abstract：

Artificial neural network,fuzzy control and nonlinear optimal predictive control were combined.The algorithm of neural network nonlinear fuzzy predictive optimal control was proposed.Feed-forward neural network was adopted as the predictive model of the cooling VAV system.The model was identified by the method of Bayesian regularization.The self-adjusting fuzzy controller was adopted as optimal controller.The algorithm was applied in the cooling VAV system with multi-step predictive method.Indoor temperature and supply air temperature was controlled aimed at minimum temperature deviation and minimum energy consumption by this scheme in Matlab.Simulation results illustrate the effectiveness of this technique,and in the meantime illustrate that this technique can save energy consumption.     

基于模糊物元方法的温室区域适应性评价研究

设施农业是我国农业的重要组成部分,温室是设施农业生产中最重要的基本设施。我国的设施农业生产经过几十年的发展取得了巨大成就,但目前也存在很多问题,生产型温室类型选择不当就是存在问题之一。我国目前还没有为温室类型的选择与评价提供定量分析的数学模型。应用模糊物元理论,通过对温室环境适应性评价指标体系的分析,建立了一个评价温室环境适应性的模糊评价数学模型,这一研究不仅有重要的学术价值,而且有重要的现实意义。图1,表2,参8。     

试验温室温度系统建模与仿真

温室小气候具有强非线性、大时滞、强耦合、强干扰、时变等特点.为更好地设计温室小气候计算机监控系统,需要对其建模和仿真,以便比较控制方案、检验控制算法.在分析温室温度系统机理模型的基础上,选择MISO的ARIMAX模型描述温度系统,根据试验温室实测数据,采用"统计假设检验"和"模型拟合度检验"相结合的方法确定模型结构,通过递推增广最小二乘法估计模型参数,并进行了仿真研究.     

基于动态面的自适应模糊输出反馈控制

针对一类具有未知死区和控制方向的非线性系统,基于I型模糊系统的逼近能力,提出了一种稳定自适应模糊输出反馈控制方案。该方案将动态面技术和输出反馈控制相结合,避免了过参数化问题,从而无需引入调节函数。通过理论分析证明了闭环控制系统所有信号半全局一致终结有界;且选取适当的设计常数,跟踪误差可收敛到一个小的邻域内。仿真结果表明了该方案的有效性。     

基于模糊神经网络模型对射手的评价

在图像制导导弹中,射手经常参与识别、捕获目标以及控制导弹跟踪、攻击目标.为评价一个射手,通过增加输入和输出论域的模糊子集数,对普通的射手模糊神经网络模型进行了改进.基于改进的射手模糊神经网络模型,提出了两种评价射手的方法.仿真结果表明:两种方法都能够有效地比较和评价射手,为选择和训练射手提供了依据.     

基于LMS算法自调整模糊温度控制器的仿真研究

提出一种新颖的基于LMS算法的自调整模糊温度控制器，利用LMS滤波器的输出调整模糊控制器的输出量强度，从而间接调整了输出变量的论域，进而改善拉制器性能。并将其应用于苯乙烯-二乙烯苯的悬浮共聚合反应温度控制系统中，仿真结果表明，这种改进的模糊温度控制器能够怏速适应被控对象的参数变化，其控制性能远远优于普通模糊控制器。     

一种新型的模糊PID控制器

文中将PID控制器在工程整定方法的基础上，对PID参数作归一化处理，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定对PID的参数进行调节，提出了一种新型的模糊PID算法，从而使PID控制器具有适应非线性、时变，不确定性等复杂难控对象的能力。最后利用某火力发电厂过热气温为对象对该算法进行了仿真研究。结果表明该算法使用可靠、精度高，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于混杂系统的温室天窗温度系统建模

温室天窗温度系统可以看作是一个混杂动态系统,由于天窗的动作与控制对象温度之间的关系可以通过温度状态的值和操作约束来确定。在建立温室温度系统机理模型的基础上,将对于温度控制的操作约束和温室天窗开关动作等以命题逻辑表述,并将这些命题逻辑转化为混合整数线性不等式,然后引入辅助变量,将辅助变量和不等式约束统一到温度系统的离散状态空间模型中,构成了温室天窗温度的混杂逻辑动态模型。仿真试验表明,所建立的温度混合逻辑动态模型能较好模拟和控制室内温度。