两类模糊PID控制器的等价性分析

变论域与变分布模糊PID控制器是两类不同的自适应模糊控制器 ,分别通过调整转换因子与隶属函数分布对模糊控制器的性能进行调节。利用模糊控制器结构分析方法对这两类模糊PID控制器的本质进行了深入分析。通过分析可以得出结论 ,在一定条件下这两类模糊PID控制器在性能调节方面是等价的。此结论将对这两种模糊PID控制器的应用提供参考     

新型变论域模糊控制器在交通信号控制中的应用

在双模糊控制器协调控制交通信号的基础上,针对模糊控制中论域范围选择和隶属度函数在论域中合理分布的难题,改善通过函数模型获得输入输出变论域伸缩因子的方法,提出一种采用模糊推理来替代函数模型,根据输入输出量的大小来相应改变模糊控制器的输入输出变量的论域范围的新算法。仿真结果表明,与传统的基于函数模型的变论域模糊控制器相比较,此方法避免了基于函数模型的变论域模糊控制器的函数系数和模型参数选择上的困难,更加方便地实现了控制器自调整和自适应,并大大减小了车辆平均延误时间,为车队更顺畅地通过交叉路口提供了保证。     

电弧炉电极调节系统的变论域模糊积分复合控制

根据电极调节系统的实际组成情况,建立了电弧炉电极调节系统的动态数学模型。由于熔化期和精炼期两个不同冶炼阶段对电极升降控制性能的要求不同,同时结合被控对象的自身特点以及稳态误差问题,设计了变论域模糊积分复合控制器。在所建立的电极调节系统模型基础上,利用Simulink分别对变论域模糊积分复合控制和传统的比例-积分-微分(PID)控制进行了仿真。仿真结果表明:与常规PID控制相比,采用变论域模糊积分复合控制器能使电极调节系统获得更好的性能指标。     

基于Sugeno推理自调整模糊Smith-PID控制器仿真研究

针对工业控制中大惯性、纯滞后、参数时变非线性受控对象难于控制问题,提出一种新型控制器,利用Smith预估器补偿受控过程纯滞后作用,基于Sugeno推理模糊控制器自调整PID参数.给出控制器结构及其控制策略,并将其应用于加热炉温度控制系统中,与常规PID控制器和Smith预估补偿PID控制器比较.仿真结果表明,该控制器各项性能均好于其它两种控制器,具有动态调节性能好、稳态精度高、抗干扰性强和鲁棒巨好的特点.     

近空间飞行器直接自适应变论域模糊滑模控制

考虑一类非线性不确定系统的直接自适应变论域模糊滑模控制问题。根据跟踪误差在线调整伸缩因子,使变论域模糊系统一致逼近被控对象中的非线性部分。通过引入鲁棒自适应控制器,消除了模糊建模误差,提高了系统的动态性能。给出了系统自适应参数的调整律,并基于Lyapunov理论证明了闭环系统一致稳定。最后,将该算法用于近空间飞行器(near space vehicle, NSV)姿态控制系统的设计,仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于模糊自适应PID的伺服系统控制

以飞行仿真转台伺服系统为研究对象,设计了一种带比例因子的模糊自适应PID控制器,通过误差和误差变化率在线模糊推理并调整比例因子和PID控制器的修正值.通过引入积分分离控制方法,在保证系统动态性能的前提下,一定程度上克服了模糊控制方法无法消除静差的缺点,也满足转台控制的实时性要求.仿真实验结果表明,该方法与传统PID控制相比,能够有效提高转台伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性.     

参数自调整模糊控制系统的设计与仿真

在常规模糊控制器的基础上提出了一种参数自调整模糊控制器的设计方法,即通过编写S函数来自动修正量化因子Ke,Kec和比例因子Ku,从而改善基本模糊控制器的性能。仿真结果表明:该控制器具有自适应性强、调节时间短等优点。     

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。     

一种规则简化的模糊神经网络控制器

构造了一种实时模糊神经网络控制器，为解决模糊规则组合爆炸问题提供一个新方案。控制器基于T-S模糊模型，由前后件分离的网络结构实现。前件参数通过移动小论域法创建，每个变量仅在工作小论域上生成两个模糊子集，有效减少模糊规则，增强实时性；后件参数通过有ki,kp,kd修正因子的BP改进算法在线更改，控制意义明确，确保系统动态性能。仿真结果证实该控制器实时性好，控制性能优，鲁棒性强。     

粉煤灰恒压输送PID控制系统研究

对比目前国内粉煤灰恒流输送系统存在的弊端,介绍了恒压输送系统的优点以及输送原理。对其核心PID控制器进行了科学的建模,在此基础上引入了模糊控制算法,并对粉煤灰恒压输送模糊自适应PID控制器进行了设计与MATLAB仿真研究,该控制器可实现模糊控制和PID控制的自动切换,结果表明:模糊自适应PID控制在超调量、响应速度和调节时间方面均优越于常规PID控制,具有良好的静态特性、动态特性、智能性和鲁棒性。为后续粉煤灰恒压输送控制系统的工程实践提供了强有力的理论指导和依据,对自动化水平的进一步提高具有积极的意义。     

新型模糊神经网络控制器的设计及应用研究

讨论自组织竞争网络优化模糊神经网络的设计及应用研究。该设计方法运用自组织竞争神经网络（SCNN）来优化模糊神经网络结构,并采用遗传逄法来训练模糊神经网络的连接权参数,获得同时具有最佳结构和模糊神经网络（FNN）,船舶操纵的仿真结果表明此法明显优于传统的PID控制器。     

模糊控制技术在自动着舰控制系统中的应用

纵向引导控制律是舰载飞机自动着舰控制系统的核心。舰载飞机着舰环境存在极大的随机性,舰尾流和航母运动不断变化,传统PID纵向引导控制器因其控制器参数固定不变而缺乏灵活性和精确性。在传统的舰载飞机自动着舰PID控制器中引入模糊控制模块,构造模糊PID控制器,并依据飞行控制工程专家的经验构建模糊规则,可实现根据系统状况对控制器的参数进行在线最优调节。与传统PID控制器相比,可极大地提高舰载飞机着舰飞行轨迹精度,也一定程度改善了着舰飞行控制系统的鲁棒性。以F/A-18A为例进行自动着舰飞行仿真,结果表明应用模糊控制技术可以减小着舰误差,提高着舰品质。     

基于神经网络再建模的模糊PID控制器精简化研究

针对模糊控制算法的计算复杂性和实时性能差的问题,以模糊PID控制器为研究对象,利用神经网络的万能函数逼近能力,通过神经网络二次建模,精确的逼近已知的模糊PID控制器,从而减少运算量,实现实时控制.然后,给定不同的输入信号,分别用模糊控制器和等效神经网络模型控制同一个被控对象.结果表明,控制效果非常相似.因此,用精简的神经网络模型来代替模糊控制器,可减少计算的复杂性,避免维度灾难,提高实时性能.     

基于模糊PID的直/气复合再入控制方法研究

升力式高超声速再入飞行器气动力、气动热耦合环境复杂,不确定性和干扰较大,一般采用直接力/气动力的复合控制方式。针对飞行环境特点和不同控制机理构成的复合控制模式,提出了一种基于模糊PID的直接力/气动力复合控制方法,该方法通过对气动力控制与直接力控制两个子系统分别设计模糊PID控制器,并设计了一种复合控制方案。最后针对某型升力式高超声速再入飞行器的纵向姿态复合控制进行了仿真验证,仿真中综合考虑了气动参数的误差、测量误差、大气干扰与大气环境的不确定性。仿真结果表明,所设计的模糊PID控制器较传统的PID控制器具有更好的控制性能,更强的鲁棒性和自适应能力。     

基于混沌的白适应模糊PID参数寻优研究

针对自适应模糊PID控制器提出了一种基于混沌变量的优化算法.首先,利用混沌运动的遍历性特性,基于混沌优化方法进行PID控制器设计.在系统稳定的条件下,通过粗调和精确搜索可以找到具有最小参数的最佳控制器.这些参数被用来作为自适应模糊PID控制器的最佳参数.然后,按照自适应模糊控制方法,控制律及其参数可以被确定.仿真实验结果显示,该方法能够达到所要求的指标,其有效性得到了证明.     

空调房间温度预估模糊PID控制器的研究

针对中央空调房间温度被控对象的大滞后大惯性,设计了具有Smith预估的模糊自整定PID控制器。建立中央空调房间温度控制系统的数学模型,介绍预估模糊PID控制器结构,以及模糊控制规则的生成方法,并且对该控制方案进行了数字仿真。仿真结果表明:该方法调节精度较高,调节迅速,超调小,具有一定的可行性。     

MATTER-ELEMENT MODELING OF PARALLEL STRUCTURE AND APPLICATION ABOUT EXTENSION PID CONTROL SYSTEM

This article describes in detail a new method via the extension predictable algorithm of the matter-element model of parallel structure tuning the parameters of the extension PID controller. In comparison with fuzzy and extension PID controllers, the proposed extension PID predictable controller shows higher control gains when system states are away from equilibrium, and retains a lower profile of control signals at the same time. Consequently, better control performance is achieved. Through the proposed tuning formula, the weighting factors of an extension-logic predictable controller can be systematically selected according to the control plant. An experimental example through industrial field data and site engineers＇ experience demonstrates the superior performance of the proposed controller over the fuzzy controller.     

智能PID控制在电石炉电极调节系统中的应用

针对三相电极电流耦合的电石炉系统,设计出一种智能PID控制器。该控制器首先采用实数编码的遗传算法优化PID控制器的参数,得到一组参数的最优值。然后以此最优值作为PID参数的初始值,结合积分分离的原则设计出一种模糊解耦推理规则对PID参数进行实时整定,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能。对比仿真试验的结果表明,与常规的PID控制器相比,这种智能PID控制器用于电石炉控制系统可达到良好的动、静态性能和鲁棒性。     

基于模糊控制的高速车辆横向半主动悬挂仿真

在对铁道车辆横向半主动悬挂现有控制方法分析和比较的基础上,提出了基于阻尼A的自组织模糊控制,开发了高速电磁开关阀可变阻尼减振器,基于该模糊控制器来调节该减振器阻尼,使其对车辆运行工况的变化具有自适应能力。利用ADAMS软件建立高速铁道车辆的横向振动模型,将其输入到Simulink下进行仿真研究。仿真结果表明:与被动控制相比,自组织模糊半主动控制在各运行速度上都能够有效衰减车体振动,显著提高车辆的乘坐舒适性和平稳性。