模糊预测控制的实现形式

对模糊预测控制的实现形式进行了论述和分析。指出预测控制和模糊控制是复杂系统的两种控制策略,预测和模糊集合理论结合在一起,相互促进,可以进一步提高性能,文末对模糊预测控制进行了展望。     

基于模糊模型的大范围预测平均控制器

将预测控制思想推广到模糊模型，导出一一类基于模糊模型的大范围预测平均控制算法，仿真结果表明，当被控对象为一复杂动态过程时，此类算法明显优于单独模糊控制器和单独的预测控制器。     

基于模糊神经网络的信号交叉口交通量预测

预测精度高,实时性强的交叉口交通量预测算法可以极大地提高城市交通控制的效率。文中提出了基于模糊神经网络的信号交叉口交通量预测方法。该方法以模糊神经网络为核心,应用在线滚动学习模型实现交叉口交通量预测,并应用了交通量微观仿真系统对模型进行检验,仿真结果表明该模型比传统方法精度高,收敛速度快。本模型在城市交通控制系统研究中有巨大的应用潜力。     

预测模糊自整定PID集成控制系统在温度控制中的应用研究

设计了一种基于预测的模糊自整定PID温度控制技术,它采用计算机模型预测与模糊PID自整定控制器相结合的控制技术,具有精确度高、稳定性好的特性,对非线性、时变性和大滞后性的温度控制对象具有良好的控制效果,适用范围宽。     

基于模糊预测控制的机车制动控制方法

为了减少模型参数、噪声耦合和随机性干扰对机车制动控制系统控制精度和稳定性的影响,提出1种基于模糊预测控制的制动控制方法,利用基于满意度的T-S模糊建模方法建立精确的预测模型.研究结果表明:通过模糊遗传算法进行滚动优化,获得全局最优解作为预测控制控制器的输出,进而提高系统控制快速性和稳定性,仿真结果验证了该方法的有效性.     

污水处理过程中模糊自适应广义预测控制方法

污水处理是一个复杂的生化反应过程,具有高度非线性、强耦合、不确定性等特点.本文以基于活性污泥1号模型(ASM1)的污水处理benchmark为研究对象,采用模糊模型描述污水处理过程,利用自适应辨识策略提高模型的精确度,以模糊自适应模型作为预测模型,提出了污水处理过程模糊自适应广义预测控制方法.仿真结果表明:采用的模糊自适应预测控制方法能有效地控制出水水质.     

锅炉汽包水位的模糊预测控制

针对锅炉汽包水位的强非线性及虚假水位现象,研究了基于模糊模型的预测控制方案.在模糊建模中,采用模糊聚类法求取规则前提部分模糊集合的隶属函数,采用相似性算法清除冗余模糊集合,以获得规则简化、具有良好逼近能力的模糊模型.为了解决非凸优化问题,采用遗传算法进行目标函数优化;结合预测控制的特点,设计了适合于预测控制的遗传算法.试验结果证明了该方案是有效的.     

模糊预测控制在变频恒压供水系统中的应用

采用模糊控制和预测控制相结合的控制方法,研究在城市住宅小区的供水要求背景下,设计出模糊预测自整定PID控制器来实现变频恒压供水系统,得到不同控制方式下系统的动态性能、稳态品质。通过对系统进行仿真,研究结果显示:针对传统供水系统的非线性以及参数调整困难的问题,采用模糊预测控制方式,体现了很好的鲁棒性,对环境变化具有较好的适应性,使得水压能够很好地跟随设定水压变化,满足系统在误差和精度上的要求,从而体现该控制方法对解决复杂系统实现了比较好的控制效果。     

基于T-S模型的模糊预测控制在列车速度控制器中的应用研究

针对列车的速度控制特点,提出了基于Takagi-Sugeno(T-S)模型的模糊预测函数控制方法.设计了一种列车速度模糊预测函数控制器,并针对不同运行状况以及列车在启动、停止以及运行过程中的特点采取相应的控制策略,将整个控制过程分为多个子空间,每个子空间对应一个线性预测模型,通过仿真研究,验证了该控制器具有良好特性曲线跟踪能力.     

新型有轨电车ATP系统的研究

当前有轨电车ATP系统采用PID控制,该控制是一种按照事先安排好的行车曲线进行速度控制的方法,这种方法的缺点是控制速度时的加减切换次数过多,既不利于平稳运行,又破坏乘坐的舒适性同时减低了停车精度。本文采用模糊预测控制对新型有轨电车的ATP系统进行研究,运用Visual C 6.0对整个系统进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了分析。实验结果表明：在采用模糊预测控制之后,新型有轨电车ATP系统的性能得到了改善和提高,克服了PID控制的不足,并且具有节能的效果。     

步长自调整的预测模糊控制器的研究

在介绍灰色模型(GM)建模的基础上,把预测控制的思想引入到模糊控制器中。模糊控制器的两个输入变量为设定值,与灰色预测模型的输出值之间比较得到预测误差及其预测误差的变化率。并根据过程状态提出了一种预测步长自调整的模糊决策机制,进一步改善系统的控制性能,即把由模糊决策器得到的预测步长作为灰色预测模型的一个输入来控制。仿真结果表明,该方法具有良好的控制性能和实用价值。     

温度预测模糊控制系统

将预测控制与模糊控制结合起来,形成一种预测模糊控制算法,并将该算法用于工业电阻炉的实时温度控制,获得了良好的控制效果。算法中,预测控制负责提高控制精度,模糊控制负责为实时控制提供预测模型未收敛时的控制量及模型收敛后的修正前控制量。     

连续搅拌反应釜的自适应模糊辨识与预测控制

化工领域为保证生产安全,对温度、压强、浓度等工艺指标有严格的要求。连续搅拌反应釜属于典型的化工设备,存在较强的非线性和时滞性,传统的建模与控制方法无法满足其精度要求。针对连续搅拌反应釜系统提出一种自适应模糊辨识与预测控制的方法。首先根据模糊划分C均值聚类算法得到模糊隶属度和初始聚类中心,在此基础上采用分层遗传算法进一步优化连续搅拌反应釜T-S模糊模型的参数。其次,采用自适应机制遗忘因子递推最小二乘法来估计T-S模糊模型的后件参数。最后,基于得到的T-S模糊模型,对连续搅拌反应釜进行自适应模糊广义预测控制,仿真结果验证了该算法的有效性。     

一类时滞系统的模糊预测控制方法

对模糊控制和预测控制相结合的控制方法进行研究,提出了一种简单易于实现的模糊预测控制的组合方法.此方法将模糊控制的定性分析特点和预测控制的定量分析特点有效地结合起来,同时积分器的引入可以消除稳态偏差.仿真结果表明,该方法对控制作用的滞后时间不确定的系统十分有效.     

非线性大滞后系统的单神经元模糊预测控制

提出一种单神经元模糊预测PID控制策略,无需对复杂控制过程建立数学模型,只要检测过程的实际输出和期望输出,通过模糊预测控制修正单神经元PID控制规则,即可对非线性大滞后系统实现自适应控制.对于大滞后扰动系统,在稳定性、快速性、鲁棒性方面明显优于常规单神经元PID控制器.仿真结果表明,该方法应用于非线性大滞后系统具有良好的控制品质.     

高炉铁水含硅量的模糊预测函数控制

在高炉炼铁过程中,铁水含硅量既是衡量铁水质量的重要指标,也是表征高炉热状态的关键参数.设计了一种比较新颖的预测函数控制模型,计算了影响铁水含硅量变动的几个关键参数的时滞.通过所设计的预测函数控制模型确定了铁水含硅量与这些参数之间的近似函数关系,应用该函数就莱钢1号高炉所采集的数据对铁水含硅量进行了局部的预测控制,效果很好.     

几种常用时延过程控制算法的比较与分析

文章介绍了常规PID控制、预测控制、模糊控制、Fuzzy-PID这4种不同控制算法的原理,并对它们的特点进行了分析与比较。通过仿真,比较这几种控制算法的控制效果发现:对大时延对象,常规的PID控制容易产生较大的超调,模糊控制器易产生振荡,而Fuzzy-PID控制算法和带预测功能的预测PI控制算法具有较好的性能。试验结果还表明,Fuzzy-PID和预测PI控制算法不仅产生超调小,而且具有较高的稳态控制精度,可广泛应用于工业现场大时延系统。