基于PLC的模糊PID控制器设计

将模糊控制器和常规PI控制器结合起来,选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则,分析输入变量的量化因子、输出变量的比例因子在模糊控制系统中对系统性能的影响。将常规PI控制、模糊PI控制通过THJ-2控制实验装置进行实际的液位控制实验,并用MCGS对系统进行监控。实验结果表明,采用模糊PID控制的水箱液位,较常规PI控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。     

基于遗传算法的无人机模糊-积分控制器设计

针对某小型固定翼无人机纵向姿态控制和轨迹跟踪的要求设计了一种模糊-积分混合控制器. 为避免控制器参数调试的复杂性,提高控制性能,利用遗传算法对模糊控制的隶属度函数进行了优化设计. 在优化设计阶段,确定了设计变量和约束条件,并给出了比例因子整定原则. 仿真结果表明,基于遗传算法的模糊-积分控制器与传统PID控制器相比具有更短的响应时间,鲁棒性强,并且解决了单一模糊控制器稳态响应精度低、响应曲线颤振的问题.      

用BP网求解模糊控制器输入量的隶属函数

在模糊控制器设计中,需要对输入数据进行模糊化处理,用隶属函数描述;模糊变量隶属函数的选取对模糊推理有很大影响.利用BP网的分类性可以将采集到的清晰数据集广义地分成模糊类.选取具有一个隐层的PB网,输入层和隐层变换函数采用S函数,输出层用线性变换函数,在MATLAB环境下采用动量算法和自适应学习速率,调用trainbpx函数,对BP网进行训练,在训练时最后一层的输出越接近目标值越好.利用训练好的神经网可以对具体的输入数据求解对应于不同模糊区间的隶属值.用这种方法,速度快,误差小.     

基于遗传算法优化的汽车起步模糊控制策略

文章通过对熟练驾驶员驾车过程的分析,提出了能反映驾驶员意图的模糊控制策略,对汽车的平稳起步取得了较好的控制效果;模糊控制器中模糊推理规则和隶属函数的选取往往依据专家或技术人员的经验,有较大的人为主观性,难以进行优化,利用遗传算法对汽车起步模糊控制器中的比例因子和量化因子进行优化,可以取得满意的效果。     

模糊自适应控制算法在水轮机调速器建模中的应用

在模糊控制器的设计中,模糊规则的提取,比例、量化因子和隶属度函数的确定都具有一定主观性;针对这种情况,提出改进的模糊自适应PID控制算法(IFPID),利用微粒群算法对经过预处理的隶属度函数进行优化.在水轮机调速器仿真实验中,与简单PID控制算法和一般模糊控制算法相比,基于改进模糊自适应PID算法的系统在响应频率扰动和负荷扰动时有着更短的调节时间和更小的超调量.     

自适应模糊PID轧机液压AGC系统特性研究

针对液压厚度自动控制系统(Automatic Gauge Control,简称AGC)存在时滞性、时变性的问题,以及传统PID控制器的PI参数无法在线实时修改的局限性,提出了结合模糊控制理论,设计构造模糊自适应PID控制器的解决方法。即确定输入和输出变量,定义各变量的隶属度函数,求解输入变量和输出变量的比例因子,建立系统的模糊规则表,利用重心法解模糊后,实现实时在线调整PI参数的目的。通过MATLAB仿真实验,对系统的时域特性及频域特性进行分析,得到模糊自适应PID控制器比传统PID控制器能够更快速的达到稳定,系统无超调量,无稳态静差,抗干扰能力强,取得了较好的控制效果。     

基于遗传算法的起重机模糊控制研究

针对起重机的定位和防摆控制,设计了两个模糊控制器,分别对小车的位置和负载的摆动进行控制。并将遗传算法和模糊控制相结合,利用遗传算法对模糊隶属度函数、比例因子和量化因子进行优化,提高了模糊控制器的自适应和自学习能力,改善了系统的控制性能,从而实现了起重机的精确定位和消摆,提高了起重机的工作效率。仿真结果表明该方法的有效性。     

结构地震反应的模糊控制

MR阻尼器是一种性能优良的半主动控制装置,已广泛应用于结构振动控制领域。本文针对MR阻尼器控制系统的特点,提出了一种基于遗传算法的模糊控制器设计方法,对地震作用下的建筑结构实施模糊控制。该方法将多目标遗传算法NSGA—II和模糊控制技术相结合,人工设计基本模糊控制器,以位移、层间位移和绝对加速度为控制目标,利用NSGA—II来优化生成最优的模糊控制规则。一个3层结构的仿真结果表明。所设计的模糊控制器在四种不同的地震波作用下均能有效地减小结构的地震反应,控制效果明显优于被动控制,与Clipped-LQR控制效果接近。     

基于遗传算法的自适应分级模糊控制系统

针对多输入多输出的非线性系统,设计了一个基于遗传算法的自适应分级模糊控制器一用分级控制实现了多输入多输出系统的降维,用遗传算法对各级模糊控制器的参数进行在线优化,实现了控制器参数的自调整、在Matlab环境下实现了该系统的编程,并以风力太阳能混合发电的能量管理系统为例,与常规分级模糊控制器进行了仿真比较,仿真结果表明,采用遗传算法进行参数寻优具有更好的稳定性,对多输入多输出非线性系统具有很好的控制效果     

用遗传算法划分模糊量的语言变量覆盖范围

在模糊控制器设计中．模糊规则的确定以及模糊变量隶届函数的选取都是非常重要的，隶属函数的形状、模糊划分的覆盖范围对模糊推理有很大影响。本主要介绍在模糊规则确定时用遗传算法划分模糊量的语言变量覆盖范围，利用调整已给定形状下隶属函数参数的方法改变各语言变量的语言值所覆盖范围，以模糊控制器的推理结果与专家经验控制结果的方差最小作为遗传算法进行优化的目标函数。     

遗传算法优化模糊控制器及其在非线性系统中的应用

提出一种基于遗传算法优化地模糊控制器的设计方法,即利用遗传江地对模糊控制的器的参数进行寻优构成一个ＧＡ－Ｆｕｚｚｙ控制器。该算法适用于多输入－多输出系统,对于典型非线性复杂系统二级例立摆的仿真证明了本文控制算法的有效性和适应性。     

基于计算智能的模糊规则自动生成

介绍模糊控制开发系统中隶属函数编辑、模糊规则生成与优化、目标代码生成的原理和功能,提出了基于多层感知器网络、五层模糊神经网、遗传算法的模糊规则自动生成算法,并给出各算法特点和结果分析     

输出隶属函数不均匀分布时典型模糊控制器的结构分析

针对两输入 (e,Δe)一输出 (Δu)的典型模糊控制器 ,其输入变量采用三角形、全交迭、均匀分布的隶属函数 ,输出变量采用不均匀分布的单点隶属函数 ,当采用线性控制规则和 Sum- Product推理方法时 ,推导了输出的解析表达式 ,分析了其结构特性和极限特性。进而对最常用的输入变量各取 5个模糊子集的情况进行了详细分析 ,研究了输出隶属函数参数对典型模糊控制器性能的影响 ,并将理论结果应用于倒立摆的模型参考模糊自适应控制     

模糊控制器量化因子的在线优化

本文利用遗传算法与模糊控制相结合优化模糊控制器量化因子的设计方法,能够有效提高模糊控制器量化因子选取的效率及其控制效果,本文通过在基于矢量控制的交流电机调速系统速度环模糊控制器上应用遗传算法进行量化因子优化的仿真实验,验证了此设计方法的有效性与优越性。     

一种新的基于MEA的自适应模糊控制器

针对两输入一输出的典型模糊控制器，提出了MEA-FUZZY自适应控制策略，采用MEA对模糊控制系统的5个相关参数进行优化，实现了输出比例因子的在线调整，并在分析规则表的基础上调整了模糊隶属函数，从而使该自适应模糊控制器的整体性能接近最优。仿真结果表明，该控制系统结构合理，优化方法简单有效，控制品质优良，同时具有较强的适应性和鲁棒性。     

典型模糊控制器的结构分析

为了研究模糊控制器的本质，本文推导了输入、输出隶属函数均采用等腰模糊数的一类双输入单输出模糊控制器的解析表达式，证明了这类模糊控制器相当于一个全局二维多值继电器与局部非线性PI控制器的和。     

用遗传算法直接从数据中提取模糊规则以逼近任意非线性函数

提出一种用遗传算法直接从输入输出数据中提取模糊规则以逼近任意非线性函数的方法。该方法首先把输入空间进行模糊划分，然后用遗传算法优化各隶属函数的参数，最终得到一组模糊规则，它们能以非常高的精度逼近非线性函数。仿真结果和置信度检验证明了该方法的有效性。此外，该方法能方便地用于模糊控制器的设计和自适应调整     

基于电流反馈模糊控制算法的光伏模拟器研究

设计与研究了一种基于BUCK直流变换器和电流反馈模糊控制算法的光伏电池阵列模拟器.该模拟器实时采集BUCK变换器输出电压并代入光伏电池工程数学模型,计算出电池电流作为模糊控制器的输入参考电流.该参考电流与BUCK变换器输出电流的差值及差值变化量作为模糊控制器的2个输入.模糊控制器通过模糊算法计算BUCK功率开关的导通占空比,使BUCK变换器的输出电压和电流准确对应于光伏电池V-I特性曲线的期望工作点,实现光伏特性模拟.模糊控制器使用三角形模糊隶属度函数,输入与输出变量的论域规范为[-3,3],模糊规则49条.Matlab/Simulink仿真模型与试验系统的实验结果表明,模糊控制模拟器不仅能准确模拟光伏电池的静态输出特性,还能快速跟踪工作点变化或外部环境变化的光伏电池特性,超调量小于3.5%,稳态误差小于3.6%,纹波系数小于3%,跟踪时间约为0.3s,能够为光伏发电系统的研究与开发提供优良的光伏阵列实验设备.     

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。     

磁流变阻尼结构模糊控制器的设计与分析

对3种采用不同隶属函数和模糊规则的模糊控制器进行了比较分析,即分别比较分析了采用相同模糊规则和不同隶属函数时隶属函数设计对动力反应的影响,及采用相同隶属函数和不同模糊规则时模糊规则设计对动力反应的影响.并对一装有磁流变阻尼器的5层结构分别采用不同模糊控制器进行了实例分析,结果表明:磁流变阻尼器输出大控制力并不能同时有效减小系统的位移和加速度反应,因此在模糊控制器隶属函数和模糊规则的设计中必须权衡系统的位移和加速度反应,以达到最佳减震控制效果.