一种基于隶属度函数在线学习优化策略的T-S模糊系统的L_2-L_∞/H_∞混合控制

基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,研究了在非并行分布式补偿框架下的非线性系统L_2-L_∞/H_∞混合性能指标优化问题.首先,给出了使得模糊系统渐近稳定并满足混合性能的模糊静态控制器设计的充分条件.然后,在保证系统性能的前提下,根据每一个模糊控制器的隶属度函数的可行域,提出了一种新颖的隶属度函数在线学习优化策略来实时地优化控制器隶属度函数进而得到优越的L_2-L_∞/H_∞混合性能指标.相比已有的传统非并行分布式补偿模糊控制方法,该优化算法能够有效地降低实际的抗干扰衰减性能指标.根据李雅普诺夫稳定性理论,得到了成本函数误差收敛的充分条件.最后,通过仿真实例验证了所提出的在线学习优化算法的有效性.     

模糊PID双层参数整定及其在固化炉中的应用

提出了一种模糊PID(proportion integration differentiation)控制器的双层参数整定方法。将模糊PID控制器的参数整定分为比例因子的整定与模糊隶属度函数参数整定2部分。推导出模糊PID控制器的解析模型,该解析模型包括线性部分和非线性补偿2个部分。整定的过程中,把模糊PID控制器解析模型的非线性补偿看作过程扰动,由线性部分和被控对象的二阶纯时滞模型,基于系统的增益裕度关系,导出模糊PID控制器的比例因子。再基于粒子群优化算法(PSO,particle swarm optimization)对三角隶属度函数进行优化,使控制器进一步适应被控对象的动态特性。仿真结果表明了研究方法的有效性以及应用在芯片固化炉的温度控制过程中,提升温度控制的效果。     

模糊参数自适应PID控制器在张力控制中的应用

应用模糊参数自适应PID控制器实现线切割机钼丝的张力控制，减小钼丝的抖动频率和幅度，提高线切割加工质量．设计了基于模糊参数自适应PID控制器的线切割机钼丝恒张力伺服控制系统，较好地解决了钼丝张力的恒定控制问题，提高了系统的动态品质，改善了系统的鲁棒性．     

混合动力汽车能量管理控制器参数优化

设计了一种新的基于人工免疫网络优化的模糊神经混合动力汽车能量管理控制器．该控制器结合模糊控制和神经网络的优点，利用神经网络的自学习能力，自动生成模糊规则和隶属函数，并不断优化隶属函数的参数，直到达到设计要求．为了避免神经网络的学习过程陷入局部极值点，采用人工免疫网络优化神经网络的参数．仿真结果显示，经过参数优化的模糊神经能量管理控制器的性能比普通能量管理控制器好，能进一步降低HEV的油耗．     

遗传算法优化的无刷直流电机模糊PID控制器设计

设计一种基于遗传算法优化的模糊PID(比例-积分-微分)控制器GFPC（genetic algorithm based fuzzy PID controller）, 以提高无刷直流电机的工作稳定性. GFPC通过模糊控制器整定PID的比例、积分和微分系数, 并采用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化, 以改善无刷直流电机的控制效果. 通过对比实验对该方法进行测试, 结果表明, GFPC具有更好的稳态性能和动态品质, 且自适应能力与鲁棒性更强.     

遗传算法优化的无刷直流电机模糊PID控制器设计

设计一种基于遗传算法优化的模糊PID(比例-积分-微分)控制器GFPC（genetic algorithm based fuzzy PID controller）, 以提高无刷直流电机的工作稳定性. GFPC通过模糊控制器整定PID的比例、积分和微分系数, 并采用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属度函数和模糊规则进行优化, 以改善无刷直流电机的控制效果. 通过对比实验对该方法进行测试, 结果表明, GFPC具有更好的稳态性能和动态品质, 且自适应能力与鲁棒性更强.     

基于遗传算法的城域交叉路口两级模糊控制

分级模糊控制能有效减少模糊规则数,易于提取模糊规则,适合于交通状况复杂的城域交叉路口的交通控制,但它存在难以由人工合理定义全部模糊隶属度函数的问题.为此,提出了一种面向城域单交叉路口的自适应两级模糊控制系统,并采用遗传算法对两级模糊控制器中模糊隶属度函数进行优化调整.该控制系统具有分级模糊控制的优点,同时可以让模糊隶属度的选取更为合理,使模糊隶属度函数在不同交通情况下自适应地变化,从而改善控制效果.对一个两相位孤立交叉口进行仿真.结果表明该法能有效降低通行车辆在交叉口的平均等待时间.     

基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真

提出了一种基于遗传算法优化的模糊PID控制系统：采用遗传算法优化模糊控制中的隶属函数和控制规则,进一步完善了模糊PID控制器的性能,提高了系统的控制精度。并对优化后的模糊控制器进行了Matlab仿真研究,结果表明：经过优化后的控制器明显地改善了控制系统的动态性能,能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值。     

基于经验数据的T-S模糊控制器设计与优化

提出了一种基于经验数据而非语言的T-S模糊控制器设计和优化方法.此方法分为三个阶段,第一阶段依据输入变量的范围来确定输入变量的高斯型隶属度函数;第二阶段在不改变输入变量隶属度函数的前提下,对经验数据施加递推最小二乘法以确定T-S模糊控制器的后件系数;第三阶段,使用梯度下降方法同时优化控制规则的前件参数和后件参数.倒立摆的仿真试验结果验证了该方法的有效性.     

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.     

基于柱形容器缠绕特性的控制稳定性分析

针对玻璃纤维缠绕机在工作中由于张力不稳定导致的线型变化,以及在高速缠绕模式下的张力调节不稳定的问题,设计了自适应模糊PID控制策略以及适用于高速缠绕工况的滑模控制策略。首先,针对缠绕工况建立缠绕动力学模型、张力控制模型;其次,引入模糊PID控制策略和滑模控制策略分别对不同工况下的缠绕特性进行MATLAB-Simulink仿真,寻找最优控制策略;最后,基于被验证的最优控制策略进行实验。结果表明,在模糊PID控制的调节下,不同速度变化下的缠绕张力相对于无控制得到较好改善,提高了柱形容器在缠绕时的线性稳定性和张力稳定性。模糊PID控制对缠绕时的张力调节精度优于滑模控制,为大型管道缠绕设备提供了新的研究思路。     

Research on the Winding/Unwinding Control System Based on Fuzzy Control Theory

A fuzzy controller of the winding/unwinding control system used in jig-dyeing machine is introduced, which is superior to the one with conventional optimal PID controller in convergence speed and stability. Its mathematical model and transfer function are presented based on mechanism of the winding/unwinding control system. Simulation of the fuzzy controller carried out in the MATLAB （Simulink） environment proves that the control system based on fuzzy controller is superior in quality, precision and operation to a conventional optimal PID controller. The outlined experimental results also show the effectiveness and the robustness of the fuzzy PID controller in good dynamic performance, high robustness to parameter variation and disturbance.     

预应力模具钢带缠绕张力控制

综述钢带缠绕模具缠绕张力控制系统的背景和发展状况,分析缠绕张力控制系统结构和缠绕张力建模方法,论述缠绕张力控制策略以及缠绕张力控制算法.结合钢带缠绕张力控制中的变张力、大张力的特点和目前张力建模的缺陷,提出综合考虑放卷与缠绕的建模思想,对钢带缠绕变张力控制策略和控制算法提出新的见解和观点.     

卷绕张力控制器的三种设计方法及性能分析

给出了高速纺丝机卷绕张力控制器的三种设计方法:变参数PI控制、神经元自适应PID控制及神经元自适应PSD控制。对三种控制方法下系统的性能进行了对比,表明三种控制方法均具有较好的控制性能,其中神经元自适应PSD控制器设计简单,具有很强的自学习、自适应能力,是一种很好的张力控制方法。     

液压伺服控制带材“跑偏”系统的模糊控制研究

带材的“跑偏”控制广泛应用于各类卷绕机构中，探索和研制“跑偏”控制系统不仅具有理论意义，而且具有实用价值笔者将模糊控制理论引入“跑偏”控制领域，主要介绍了液压伺服控制“跑偏”系统的模糊控制系统、模糊控制器的设计方法及控制软件的组成实验研究表明，这种方法响应快、精度高、实时性较好     

基于运动控制的纤维缠绕机控制系统设计

研制了一种可实现双层缠绕功能的新型五轴联动数控缠绕机,包括收线系统、放线系统、张力器和控制系统4个部分.缠绕机控制系统采用上位工控机和下位多轴运动控制卡的主从式控制结构,伺服驱动方式采用脉冲加方向的位置控制方法,并结合纤维缠绕的动作要求编制逻辑控制程序.该缠绕机已成功投入使用,实际运用表明双CPU结构的控制系统具有开放性好、易于重构、集成度高的特点.     

船舶航向非线性系统自适应模糊补偿控制

摘要： 研究了船舶直航和谐波航向控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,将自适应模糊补偿技术应用到船舶航向非线性响应模型中,利用万能逼近定理构造模糊系统逼近系统中的未知非线性,提出了一种基于自适应模糊补偿且带有物理约束二阶滤波器的鲁棒跟踪控制器.运动响应模型考虑了建模误差和外界干扰,模糊系统能有效地逼近非线性系统,控制器能够准确地跟踪预设航向和转首角速度.舵角控制结合舵机伺服系统模型,操舵情况符合物理现实. 数值仿真在相同控制参数下与传统比例 微分(PD)控制作比较,结果验证了自适应模糊控制器的有效性和优越性.     

基于行为建模的机器人混合模糊-神经控制方法

本文提出了一种设计机器人模糊－神经控制器的新方法。因为模糊逻辑控制器的控制信号是由系统的响应行为而不是由其分析模型决定的，所以机器人的开环响应可以用一系列二阶系统来描述。然后，用Ｎｅｌｄｅｒ－Ｍｅａｄ单纯形算法离线优化与该系统相关的模糊逻辑控制器的参数，并用人工神经网络来训练开环响应与这些优化了的参数之间的匹配关系。该方法的优点在于当它用于设计模糊－神经控制器时，在自适应过程中不必考虑收敛问题     

液压缸位置伺服系统的模糊控制

以模糊集理论为基础，设计了一种可以实时地进行模糊运算和模糊揄的模糊控制器，在ＰＣ９８２１计算机上成功地实现了液压缸位置伺服系统的模糊控制，通过仿真和实验研究，将模糊控制器的动态性能和传统的ＰＩＤ控制器进行了比较，验证了模糊控制应用液压控制系统中的优越性。     

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。