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。     

矩阵整流器电流SVM算法的仿真分析

在分析了三相输入电压平衡条件下矩阵整流器的输入电流空间矢量调制(SVM)算法后,重点提出了一种适用于三相输入电压不平衡条件下的基于扇区可变和瞬时值计算的通用电流SVM算法,并为提高新算法对电压不平衡的适应能力和增加输出电压利用率提出了一种简单的处理方法。为了验证这种算法的有效性,基于SIMULINK6.0建立了接近实际系统设计的矩阵整流器仿真模型,在详细地描述了该模型建立原理后,分别给出输入电压平衡和三种不平衡条件下的仿真结果,该结果与理论分析结果相一致,反映了所提出算法的正确性。     

水声信道快速收敛自适应均衡算法

从提高自适应均衡算法水声信号收敛性能的角度出发,提出了一种新的快速收敛水声信道自适应均衡算法。该算法将改进的归一化均方误差算法和判决反馈均衡器结构有机结合,在不增加计算量的前提下,很好地实现了不同水声信道的自适应均衡,易于算法的硬件实现。仿真结果表明,该算法计算量同归一化最小均方(normalized least mean square, NLMS)误差算法的计算量相当,但在稳态误差和收敛速度上有很大优势;收敛性能与自适应调整最小二乘回归〖CD*2〗判决反馈均衡器(variable tap-length decision feed-back equalizer based on recursive least square, RLS-DFE)算法接近,却克服了RLS-DFE算法计算量大,不利于硬件实现的实际问题。提出的算法为水声通信提供了一种性能优良的可实现方法,具有较高的应用价值。     

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。     

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。     

基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法

为了克服常数模算法(CMA)收敛速度慢,收敛后均方误差大的不足,定义了对数正态误差函数和新变步长,提出了基于对数正态误差函数的变步长盲均衡新算法。通过调整对数正态误差函数的均值与方差及变步长特性参数来加快该算法的收敛速度并减小收敛后的均方误差。用深海声道轴信道,对该算法的性能进行了仿真研究。结果表明:该算法收敛速度快、收敛后均方误差小,较好地克服了CMA的缺陷。     

基于筛选配组应用的动力电池综合性能评价方法研究

动力电池作为电力储能和电动汽车的主要动力源,使用时需要串并联成组以满足电压、容量、功率等各方面的要求,而单体电池的综合性能是影响电池配组的重要前提.如何客观准确地评价单体电池性能,已成为当前电池筛选配组和成组应用研究的重点和难点.本文以大容量的能量型动力电池为评价对象,以功率、内阻、容量、极化、放电温升、充电温升、开路电压和自放电率为评价指标,基于德尔菲法分析各因素对电池综合性能的影响程度,给出各评价指标的权重值,基于灰色关联度模型对数据进行归一化处理和关联度测算,构建动力电池综合性能评价模型.以电池的实测数据为例,给出单体电池的评价结果.同时,基于三个不同使用路径下的电池性能评价结果,验证了综合评价方法的可行性.最后,本文提出的单体电池综合评价模型也为电池的成组使用提供了配组依据.     

行波型超声电机基于输入电压变化的参数模型辨识

针对超声电机具有很强的依赖于输入控制电压的非线性和时变特性,很难建立适合控制的完整而精确的动态数学模型的问题,在分析行波型超声电机接触机理的基础上,将输入控制电压对超声电机动态参数的影响转化为所建模型时间常数、系统增益和延时参数的变化,并使用函数插值原理辨识模型参数与输入电压之间的函数关系,建立了电机的整体数学模型.最后给出实验结果验证了模型的有效性.     

基于模糊层次分析的小小区性能评估

小小区的引入大幅提高了蜂窝网络的覆盖和容量,同时也带来了更复杂的无线环境。提出了一种基于改进的模糊层次分析（fuzzy analytic hierarchy process, FAHP）的小小区性能评估方法;建立了小小区层次结构模型;分析了影响小小区性能的影响因素,并结合模糊数学原理提出相应的指标测量及量化方法;改进了模糊层次分析法的权重计算方法,在此基础上得出各小小区方案性能评估结果。仿真结果表明,提出的方法能在不同的小小区配置方案中选择出最优方案,为小小区的设计与部署提供参考。     

TS-PID模糊控制器的IO稳定性分析

推导出了单输入TS PID模糊控制器的插值解析表达式,为实际应用提供了一种快速精确的控制算法。该类模糊控制器的输入变量采用正规模糊集、三角形全交迭隶属度函数,规则后件采用PID表达式,其本质为一种非线性PID控制器。针对几种典型被控对象,应用钝性定理研究获得了TS PID模糊控制器闭环系统IO稳定的充分条件,为这类模糊控制器的系统化设计和稳定性分析提供了一种简便有效的新方法。     

Stabilization of the quadruple inverted pendulum by variable universe adaptive fuzzy controller based on variable gain H ∞ regulator

In this paper,the variable universe adaptive fuzzy controller based on variable gain H_∞ regulator(VGH_∞ R.) is designed to stabilize a quadruple inverted pendulum.The VGH_∞ R is a novel robust gain-scheduling approach.By utilizing VGH_∞ R technique,a more precise real-time feedback gain matrix,which is changing with states,is obtained.Via the variable gain matrix 10 state variables of quadruple inverted pendulum are transformed into a kind of synthesis error(E) and synthesis rate of change of error(EC) at sampling time.Therefore,the dimension of the multivariable system is reduced and the variable Universe adaptive fuzzy controller is built.Experiments illustrate the effectiveness of the proposed control scheme.     

基于混沌免疫进化网络的电池荷电状态预测

在电动汽车运行过程中,常规方法难以准确预测电池的荷电状态,提出利用偏最小二乘回归分析影响电池荷电状态的诸多因素,选择端电压、电压一阶导数、电压二阶导数、放电电流以及电池温度作为神经网络的输入,以荷电状态作为输出,然后采用混沌免疫进化规划算法训练前馈神经网络预测电池荷电状态.在变功率运行工况下,通过仿真试验对比镍氢电池组实际荷电状态的和预测的荷电状态,验证神经网络预测的精度在5%以内.     

大型变速风力发电机组的自适应模糊控制

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键。风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点。本文提出使用模糊逻辑推理系统得到低风速时的发电机参考转速,该方法无需测量风速,避免了风速测量的不精确性。根据机组的运动方程,采用最近邻聚类学习算法建立发电机电磁转矩自适应最优模糊控制,低风速时获得最大风能利用系数。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行。高风速时,变论域自适应模糊控制器控制桨距角,机组能准确地保持在额定功率发电。仿真结果表明了本文提出方法的有效性。     

基于自组织调整因子的模糊PID控制器设计

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器：采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差,以归一化加速度参量在线辨识系统运行的不同阶段,动态调整模糊PID控制器的量化因子和比例因子,以改变模糊PID控制器输入输出变量与模糊子集的映射关系,使论域产生伸缩变化,以调节控制器的微分、积分控制作用。仿真结果表明：该自适应模糊PID控制器具有较大的动态调节范围,其动静态性能、鲁棒性、抗干扰能力均优于PID和常规模糊PID控制器。     

基于短时傅里叶变换的水声通信自适应OFDM均衡

由于水声环境时变特性,在水声信道中进行正交频分复用(orthogonal frequency division multi plexing,OFDM)信号传输,子载波间的正交性易受到破坏,从而产生载波间干扰,使得水声通信的误码率性能变差。针对这个问题,提出一种适用于水下时变信道的自适应OFDM均衡算法,该算法采用滑动窗口进行子块短时傅里叶变换获得接收信号的二维时频谱,进而对该二维时频谱进行自适应时-频域联合合并均衡。该自适应均衡算法中采用最小均方误差算法跟踪信道时变特性,并通过自适应判决反馈均衡更新二维时频谱的加权合并系数,提高了OFDM系统抗载波间干扰的性能。仿真分析表明,所提出的OFDM均衡算法可在时变信道下,有效降低水声通信的误码率。     

基于可变分段误差函数的常数模盲均衡新算法

为了克服常数模算法（CMA）收敛速度慢,稳态误差大的缺点,提出了基于可变分段误差函数的常数模盲均衡新算法.该算法可通过调节分段点位置来改变误差函数特性,并得到适合信道均衡的具有奇对称性的误差函数,从而具有收敛速度快或稳态误差小的特点.用两径水声信道和负声速梯度水声信道对算法的性能进行仿真研究,结果表明：对于前一信道均衡,新算法的收敛速度明显快于CMA;对于后一信道均衡,新算法的稳态误差明显小于CMA.     

基于模糊神经网络模型对射手的评价

在图像制导导弹中,射手经常参与识别、捕获目标以及控制导弹跟踪、攻击目标.为评价一个射手,通过增加输入和输出论域的模糊子集数,对普通的射手模糊神经网络模型进行了改进.基于改进的射手模糊神经网络模型,提出了两种评价射手的方法.仿真结果表明:两种方法都能够有效地比较和评价射手,为选择和训练射手提供了依据.     

基于数据挖掘的结构模糊控制规则生成与仿真分析

结合智能控制与现代控制理论,在结构控制领域,提出了直接从已有主动控制算法的成功数据样本中提取模糊控制规则的思想和方法。以顶层设置AMD控制装置的五层钢框架模型结构为例,阐述了提取模糊控制规则的步骤,仿真结果证实了所设计的二输入单输出模糊控制器的有效性和鲁棒性。通过76层Benchmark风振模型的模糊控制仿真分析,进一步验证了这种充分利用主动控制算法获取模糊规则思想的有效性。研究成果使结构振动模糊控制器的设计具有一定的依据,为AMD模糊控制走向工程应用奠定了理论基础。     

Decision feedback equalizer based on non-singleton fuzzy regular neural networks

1. INTRODUCTION Badly nonlinear distortion often occurs in high-speed wireless digital transmission systems, which calls for an adaptive nonlinear equalizer capable of counteracti- ng deep fading. There are two types of nonlinear equalizers: maximum-likelihood sequence equalizer (MLSE) and decision-feedback equalizer (DFE). Bec- ause of intense computation and enormous storage, MLSE isn’t suitable for application. DFE is widely used due to its simple structure, but the forward and f…     

矩阵变换器平衡/非平衡输入的对比分析

针对平衡与非平衡输入电压对空间矢量调制的矩阵变换器进行了仿真分析。第一种情况下验证了矩阵变换器的优良特性及空间矢量调制原理的可行性;也发现即使三相输入电压平衡,输入电流也存在失真现象。第二种情况与前者形成鲜明的对比,反映了非平衡输入电压对矩阵变换器输入、输出性能的巨大影响。提出了在输入、输出端设计滤波器以减轻或消除谐波的观点。