模糊控制系统的解析结构与鲁棒性分析

根据实际工业过程对鲁棒性的要求,以解析形式分析说明了模糊控制器是一类变参数的比例积分（PI）控制器,并且由于其模糊特性,在工况发生变化时该控制器能够自调整PI的比例参数,得到较好的控制效果．将该模糊控制器与传统比例积分微分（PID）控制器进行比较,仿真结果验证了其有效性．     

一类自适应模糊控制器

在实际应用中,需要对某些时变参数过程进行控制.提出一类自适应模糊控制器,它采用变论域思想以及模糊规则自组织技术,能够适应被控对象参数的大范围变化,是一种鲁棒控制器.这种控制器利用一组经验公式选择控制器的参数,易于工程实现.仿真结果显示,这种控制器对过程参数大范围的变化具有很强的鲁棒性.     

比例因子的选择对模糊控制器鲁棒性的影响

分析了比例因子与系统性能的关系,通过仿真实验研究了比例因子对模糊控制器鲁棒性的影响。实验结果表明,合理选择模糊控制器的比例因子能保证在被控对象的参数变化较大的情况下满足设计要求。在此基础上,提出了模糊控制器的设计和调整的指导性方法。     

比例因子的选择对模糊控制器鲁棒性的影响

分析了比例因子与系统性能的关系,通过仿真实验研究了比例因子对模糊控制器鲁棒性的影响．实验结果表明,合理选择模糊控制器的比例因子能保证在被控对象的参数变化较大的情况下满足设计要求．在此基础上,提出了模糊控制器的设计和调整的指导性方法．     

永磁同步电动机新型模糊PI控制器的设计

为提高永磁同步电动机控制系统的抗扰性能,设计了一种新型的模糊PI控制器.该控制器包括模糊控制器和PI控制器,采用模糊开关选择器根据系统的状态实现不同控制器之间的切换,实现简单.将该新型控制器用于永磁同步电机控制系统中,仿真结果表明:与传统PI控制永磁同步电机伺服系统相比,永磁同步电机模糊PI控制系统鲁棒性强、响应快、对被控对象参数变化具有较好的适应能力.     

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.     

温控系统模糊控制器的参数自整定和规则的优化分析

在设计、调试温度模糊控制器时，根据被控对象的控制特性，实现了模糊控制器的参数的自整定，并对模糊规则实现了一定的优化。     

参数自寻优模糊控制器在中央空调温度控制系统中的应用

在中央空调温度控制系统中设计应用了一种参数自寻优模糊控制器。针对中央空调温度控制系统被控对象非线性、大滞后和时变等特点，该模糊控制器在规则可调整模糊控制器基础上引入了加权因子α和比例因子Ku的在线调整优化算法。运行结果表明，这种算法增强了系统的鲁棒性，在不同工作条件下，系统保持了良好的控制品质。     

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.      

基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化

研究一种基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化方法。利用满意度函数计算含噪声干扰过程的各个响应的满意度值,然后经过模糊逻辑推理,将多个响应的满意度值转化为模糊推理等级;进而根据主效应法选取最优参数组合。构建包含可控因素和噪声因素的神经网络预测模型,对最优参数组合处的噪声实验进行预测,得到优化参数的响应质量指标值;并且计算出优化参数的信噪比。将该方法运用于铣切削工艺过程多响应参数稳健优化。结果表明:基于模糊逻辑推理的多响应稳健参数优化方法得到的最优参数组合,不仅有效地降低了铣切削表面的粗糙程度和粗糙高度,而且对噪声因素的影响具有较好的稳健性。     

自抗扰参数模糊自整定无刷直流电机控制研究

在电机控制当中,自抗扰控制器(ADRC)是提高系统鲁棒性的有效手段之一,但是其需整定的参数过多,不便于实际操作,本文结合模糊控制技术,对自抗扰控制器的参数进行自整定,不仅保持了ADRC原有的优良性能,而且提高了其自适应能力.同时结合无刷直流电机本身的特性,推导出了BLDCM作为被控对象的二阶状态方程,仅用一个参数模糊自整定的自抗扰控制器就实现了无刷直流电机的运行控制,保证了BLDCM控制系统结构的简单性.仿真表明,此控制系统对BLDCM的内部参数的摄动和外界扰动具有很强的自适应性和鲁棒性,并且结合实验验证了其可行性和有效性.     

基于时间最优控制的模糊控制优化方法

讨论了二次积分系统的时间最优控制．考虑到系统的鲁棒性和抗扰动能力，对其参数设计方法进行了改进．理论分析和仿真表明，这种基于时间最优控制的非线性设计方法具有很好的控制效果和鲁棒性，适用于一类二阶系统的控制．通过二阶系统的模糊控制和时间最优控制的对比发现，一类二阶系统或可近似为二阶系统的模糊控制实际上是对二阶系统最优控制的一种近似．在此基础上，指出了模糊控制规则设计中一种常见的错误，并提出了基于时间最优控制的模糊控制规则的制定和优化方法     

含三角模糊参数的线性回归模型的新解法

通过定义模糊参变量之间的左、中、右距离 ,将含三角模糊系数的线性回归问题转化为普通线性回归问题 ,利用普通的最小二乘法来估计回归参数 .同经典的模型与方法相比 ,这一模型与方法既包含较广的信息 ,又可利用线性性、无偏性等与普通线性回归类似的性质 ,应用更广泛 ,为求解模糊线性回归问题提供了一种新方法     

参数选择对模糊控制器动态性能的影响

模糊控制器的动态性能是设计模糊控制器的一个重要指标,在模糊控制器设计中,合理地选择模糊控制器的参数非常重要。本文建立了系统仿真模型,通过Matlab仿真并分析各种控制参数对模糊控制器的控制性能的影响,仿真结果表明只有选择一组最优化的参数,模糊控制器才会发挥出最佳的性能。     

一种用于机器人视觉伺服系统的参数自适应模糊控制器

提出了一种用于机器人视觉伺服系统的参数自适应模糊控制器,使得模糊控制规则可以得到实时在线的调整。仿真结果表明基于参数自适应模糊控制器的机器人视觉伺服系统的性能较一般模糊控制机器人视觉伺服系统有了较大的改善。     

永磁同步电机改进模糊超螺旋滑模观测器设计

针对传统超螺旋滑模观测器(super twisting sliding mode observer,STSMO)转速估计策略中存在的高频抖振和鲁棒性差等问题,提出一种改进模糊超螺旋滑模观测器的永磁同步电机转速观测方法。首先,运用归一化前馈锁相环提取转子位置和转速,避免系统在转速斜坡给定时出现观测误差累积现象。其次,将超螺旋滑模观测器与模糊控制器相结合,引入模糊规则对滑模增益进行在线整定,提高系统观测精度及鲁棒性,抑制高频抖振。最后,通过Matlab/Simulink仿真软件对所提策略进行验证,仿真结果表明：相较于传统超螺旋滑模观测器,所提出的改进模糊超螺旋滑模观测器策略下系统整体观测精度高,抖振现象得到抑制。当受到外部负载扰动或内部参数摄动时,系统鲁棒性强。     

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.     

一种新型的TS-PID模糊控制方法

基于Takagi和Sugeno的确定性模糊控制,提出了一种变参数模糊PID控制方法.该控制器的参数调整也采用确定性模糊调整规则,从而使控制器的设计简单、容易,同时与一般的参数自适应相比具有很强的适应性和鲁棒性.仿真结果表明,该控制器明显地改善了控制系统的动态性能.     

挤塑机温控系统中模糊-PI复合控制的应用

将模糊控制器用于温控系统的控制，克服了传统PID控制参数整定繁琐，对控制对象的参数变化缺乏自适应性的不足，提出了Fuzzy—PI复合控制算法，实验结果表明，采用复合控制的温控系统具有稳态精度高和鲁棒性强的特点．