城市交通信号三级模糊优化控制与仿真

针对多数交通信号模糊控制方法极少关注交通流的不确定性,提出一种城市交通信号三级模糊优化控制器及其Paramics仿真方法. 综合考虑交通需求强度、相位优化和延长时间决策等控制机理,提出三级模糊控制器的结构,并引入搭接相位设计相位优化的机制,遵循交通信号控制基本原则,提出三级模糊控制算法,最后,采用COM组件的混合编程技术构建三级模糊控制的Paramics仿真平台,并以深圳市黑点路口进行实验,在不同交通条件下对提出的模型进行效用评价;结果表明提出的控制器性能良好,在高强度的交通状况下性能稳定,控制效果符合交通管理者的控制目标,且具备快速响应交通流不确定性的能力.     

城市单路口交通信号两级模糊优化控制与仿真

该文提出交通信号两级模糊控制的两种优化方法.首先,针对两级模糊控制器在低流量下考虑多维交通状态变量致使路口交通状态弱化,提出一种两级组合模糊控制器,其采用0-1组合思想,立足路口交通状态特征选取模糊控制器的交通状态变量的组合及结构.接着,针对模糊控制器参数经验设置及不具备学习能力,提出一种两级模糊在线优化控制器,其引入滑动时间窗思想,采用混合遗传算法在线同时优化模糊控制器隶属函数和控制规则的参数;最后,开发两级模糊在线优化控制的Paramics仿真平台,对两种模型进行效用评价;仿真结果表明所提出的方法分别从模糊控制器结构和参数优化的角度改进了两级模糊控制器的不足,控制效果符合交通管理者的控制目标.     

基于多状态切换交叉口信号优化控制

在交通信号控制中,针对单一控制模型不能很好适应实时交通流变化的问题,提出基于多状态切换交叉口信号优化控制方法。根据交通流参数,采用自组织特征映射神经网络(SOM)对交叉口交通状态进行识别,依据路口交通状态,动态选择合适的模糊控制器结构。针对模糊控制规则人工设定的问题,采用遗传蚁群算法在线优化两级模糊控制器控制规则。通过仿真研究,给出了不同控制方法下车辆随时间的平均延误曲线,分析了不同交通流下的平均延误,结果表明,所提出方法具有较好控制效果。     

一种机器人轨迹跟踪的单输入模糊控制

提出一种利用滑动模态切换面作为输入的单输入模糊控制器设计方法,这种控制方法类似于准滑动模态控制.应用于机器人跟踪控制系统,取得了满意的跟踪效果.模糊控制器中只有唯一的输入,因此,模糊控制规则数比普通模糊控制器大大减少,这样就使得模糊控制器的设计和调节更简单、更方便.同时这种模糊控制器由于具有准滑动模态的性质,体现出较好的鲁棒性,适合于机器人这种高度非线性的复杂控制系统.     

基于遗传算法的模糊控制规则优化的研究

模糊控制规则的正确选择是模糊控制器设计的关键,它决定了模糊控制系统的动态、静态性能和控制效果．针对传统的获取控制规则方法的不足,提出了在一个待优化模糊控制器的基础上,采用改进的遗传算法优化其模糊控制规则,从而使经过优化所获得的控制规则更加合理．最后对优化后的模糊控制器进行仿真比较研究,并将其应用于温室,实现温室温度的模糊控制．结果表明模糊控制规则经过优化后的模糊控制器的控制品质有较大的改善和提高．     

采煤机自动调高系统的模糊PID控制仿真

针对采煤机自动调高控制系统的控制性能问题,提出采用模糊控制器与PID控制器相结合的方法,建立电液比例控制系统的数学模型,在MATLAB和AMESim环境下建立其控制系统及液压系统联合仿真模型并进行仿真分析.研究结果表明:采用模糊PID控制的调高系统在快速性、稳定性、抗干扰能力等方面均有明显提高,所以采用模糊PID控制对采煤机进行自动调高更为合适.     

基于遗传算法的神经-模糊减振控制方法

针对复杂情况下模糊控制器难以获取经验规则的缺点,利用遗传算法来优化模糊控制器的规则,并采用一种权重和方法以实现多目标的优化控制.为了减少时滞对控制效果的影响,应用BP神经网络以预测模糊控制器的输入.基于76层风振Benehmark模型对提出的控制算法进行了计算仿真分析.结果表明神经-模糊控制(NN-FLC)方法在理想情况下与传统LQG控制算法控制效果相当;但在结构刚度不确定时,该方法具有较强的稳定性和鲁棒性,远优于LQG算法.     

基于离线优化的压电陶瓷物镜驱动系统PID控制器

针对数字共焦显微技术中的压电陶瓷物镜驱动系统,分析了模糊PID控制器的控制性能,提出了离线优化思想,将初始参数的优化从在线实时调整中分离出来,在离线状态下预先采用遗传算法完成全局优化,以减小在线调整时间及调整次数,提高响应速度. 经优化的初始参数配置于模糊PID控制中,对系统进行在线实时反馈调整,控制系统进行步进定位驱动. 在Matlab环境下的实验结果表明,该方法显著提高了系统的控制精度和响应速度,为驱动系统的进一步研究提供理论依据.      

基于模糊神经网络的变风量空调末端控制方法

针对变风量空调系统末端的稳定控制问题,根据被控对象的特点,提出了采用模糊神经网络(FNN)控制变风量空调系统末端的方案.在MATLAB仿真环境下对模糊神经网络的控制效果进行了模拟仿真,并与普通模糊控制器及典型PID控制器的控制效果进行了比较,结果表明模糊神经网络控制器可以稳定、有效的控制变风量系统的末端装置.     

模糊模型PID优化控制在非线性系统中的应用

通过提出一种基于T-S模糊模型的非线性系统PID优化控制算法,将该算法应用于具有强非线性与不稳定性的填料塔热交换装置,为非线性控制系统的实际应用提供一种方案.在机理分析的基础上建立了分段非线性模型,设计了该装置的模糊模型PID优化控制器,对系统温度进行控制.实验结果与传统的PID控制结果对比表明,采用文中提出的模糊模型PID优化控制方法能够有效解决非线性控制问题.     

基于马尔可夫模型的交叉口两难区自适应控制

提出一种基于马尔可夫模型的信控交叉口两难区自适应控制方法.根据实时监测的两难区内车辆数据,采用马尔可夫模型主动预测陷入两难区内车辆数的概率分布,提出采用基于n近邻的状态转移矩阵的更新框架,并综合考虑相位时长,建立相位延长和切换时两难区内当量车辆数的计算模型,进而以相位切换的风险概率为准则,采用即时决策的交通控制自适应调整相位时长.以广州市某交叉口进行VISSIM仿真实验,在不同强度的交通条件下,验证提出方法的效用并进行参数敏感性分析.仿真结果表明经过模型参数校准后,提出的控制方法在有效减少陷入两难区内的车辆数的同时,可减小交叉口的平均延误.     

用FCGA优化的四辊冷轧机恒张力模糊控制系统的设计

为了保证冷轧机轧制中带钢恒张力这一特点，设计了四辊冷轧机恒张力模糊控制系统。该系统含有电压、电流和速度三个内环，最外环为张力环；电压环和电流环采用一维模糊控制器控制，速度环和张力环采用二维模糊控制器控制。为了加强模糊控制的自适应性，采用了一种模糊控制的遗传算法将外张力模糊控制器的隶属参数进行优化。理论分析和仿真结果都表明该系统对带钢恒张力控制具有很强的鲁棒性和实时性，即使在变工况下（大范围变负荷下）也保持了良好的控制性能。     

快速锻造液压机组模糊控制策略的改进

分析了常规模糊控制器的缺点，提出了两级控制策略，即较低一级采用自调整因子三维模糊控制，较高一级采用最优模糊控制，对快速锻造液压机组的仿真结果表明该模糊控制策略能获得较常规模糊控制器优良的控制效果．     

基于GA的交叉路口自适应模糊控制器设计

针对交通领域中模糊逻辑控制器的模糊子集隶属度函数的离散性特点,提出了改进的GA(GeneticAlgorithm)算法,设计了适用于模糊子集隶属度函数编码的带区间范围限制的十进制编码方案,并实现受限分布一致交叉和变异算子.改进的经典赌轮选择法,通过动态确定最优隶属度函数,模糊控制器的控制性能得到提高,避免了病态个体产生,加快了收敛速度.通过一个实例的Matlab仿真结果表明了该方法的有效性.该方法对路口两方向车辆到达率相差较大情况的处理亦收到明显的效果.     

快速路交通流分布参数系统的模糊PI边界控制方法

基于快速路交通流分布参数系统模型,利用模糊逻辑整定PI控制器参数,提出了一种入口匝道模糊自整定PI边界控制方法。该方法可同时利用快速路交通流各个路段在时间和空间上的反馈信息,且其控制器参数可在线调整。仿真研究结果进一步说明了所提出方法的有效性和适用性。     

Takagi - Sugeno Fuzzy PID Gain - Scheduling Controllers

This paper aims at Takagi - Sugeno (TS) fuzzy controllers as gain scheduling (GS) schemes of PID controllers. A TS fuzzy controller employs arbitrary input fuzzy sets, product or Zadeh fuzzy logic AND, TS fuzzy rules with linear consequent, and the generalized defuzzifler containing the popular centrold defuzzifler as a special case. We first establish the relationship between the TS fuzzy controller and the linear PID controller. The TS ftizzy controller is accurately a nonlinear PID controller with gains continuously changing with Its process output. Then we point out that the TS fuzzy controller is closely related to the traditional gain scheduler. The gains of the TS ftizzy controller are determined by three two - Input - one - output fuzzy systems with singleton output fuzzy sets. Finally, as a demonstration, a simple TS fuzzy controller employing two linear input fuzzy sets, Zadeh fuzzy logic AND, and the popular centrold defuzzifler is designed to be the gain scheduler for the PID controller. Com     

兼顾效率与公平的模糊交通控制模型

为了在控制过程中既强调交通效率又兼顾交通公平，提出了一种新的信号交叉口模糊逻辑控制模型，该模型由2个子控制器构成．当前绿灯结束时，通行相位控制器根据各车道的车辆数和平均等待时间计算它们的交通紧急度，然后根据交通紧急度选择下一个通行相位，通行时间控制器则根据被选相位中车辆数最大车道的交通情况来决定通行时间．仿真实验结果表明，该模型与感应控制和Pappis模型相比，在车流量很小时控制效果相近，但随着各向车流量的增加，该模型开始优于其他模型，车流量越大优势越明显，而且变化十分平稳，不仅提高了交通效率，而且使交通供给更加公平．     

基于分数阶微积分的模糊分数阶控制器研究

在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻辑,用分数阶比例积分微分单元代替传统的模糊比例积分微分控制器中的比例积分微分单元,构建了模糊分数阶比例积分微分控制器的结构,采用模糊逻辑推理和Tus-tin离散方法实现了模糊分数阶比例积分微分控制器的计算.最后,用数字仿真方法和不同条件下的对比分析验证了新型模糊分数阶比例积分微分控制器的优良控制特性.研究结果表明,设计的新型模糊分数阶比例积分微分控制器对非线性和参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

无刷直流电机转速智能混合控制器设计

提出一种传统PI(比例 积分)结合自适应模糊PID(比例 积分 微分)的智能混合控制器, 以提高无刷直流电机转速跟踪和动态适应能力. 该控制器通过开关函数根据转速误差在稳态的PI控制器和瞬态的自适应模糊PID控制器之间灵活切换. 自适应模糊PID包含两级模糊逻辑控制器: 一级模糊逻辑控制器自适应调节PID增益; 二级逻辑模糊控制器对一级模糊逻辑控制器的缩放因子自动调节. 在MATLAB/Simulink环境下进行仿真测试, 测试结果表明, 相比于传统PID和模糊PID控制器, 智能混合控制器在各种条件下的转速响应、 稳态误差和超/欠调量等均有较大改善, 表明其具有更好的鲁棒性、 抗干扰性和动态适应能力.