典型模糊PID控制器的插值算法及参数优化

推导出了输入采用正规模糊集、三角形、全交迭的隶属度函数;推理输出采用PID形式的典型模糊PID控制器的插值解析表达式,揭示了其本质特征,为实际应用提供了一种快速精确的控制算法。基于该插值解析表达式,研究了利用遗传算法对这一类模糊控制器进行参数优化的方法。最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性。     

一种新型的模糊PID控制器

文中将PID控制器在工程整定方法的基础上，对PID参数作归一化处理，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定对PID的参数进行调节，提出了一种新型的模糊PID算法，从而使PID控制器具有适应非线性、时变，不确定性等复杂难控对象的能力。最后利用某火力发电厂过热气温为对象对该算法进行了仿真研究。结果表明该算法使用可靠、精度高，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

模糊聚类中的模糊等价矩阵

在模糊相似关系方程Ｘ２＝Ｘ的分解构造理论基础上,用泛函分析方法证明了与给定的模糊相似阵距离最近的最优模糊等价阵的存在性与局部唯一性;还证明了局部最优模糊等价阵与给定的相似阵之间的数值关系．另外还讨论了传递闭包与最优模糊等价阵之间的关系．最后给出了传递核的概念,并讨论了其基本性质.     

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。     

基于摄动的模糊聚类算法最优模糊等价矩阵相关性质分析

对基于摄动的模糊聚类算法进行深入研究.给出一个模糊相似矩阵的实例,存在与该矩阵距离相同且都是最小的两个不相等的模糊等价矩阵,从而证明了全局最优模糊等价矩阵不具有唯一性.对基于摄动的模糊聚类算法求出的可行解的不同情况进行分析,给出了每种情况下可行解个数的计算表达式.完善了基于摄动的模糊聚类算法的相关理论.     

一种PID型模糊神经网络控制器

为了使一种基于两维控制规则基的PID型模糊控制器具有参数在线学习功能，提出了一种包含一个自回归神经元的五层模糊神经网络，并根据梯度下降法，给出了它各权值的修正算法，该网络可以在反馈控制系统中作为一个自学习控制器来使用，最后，根据有关定理，给出并证明了该网络各层权值学习速率的收敛准则。     

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。     

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。     

基于神经网络的高速无人艇模糊PID控制

针对采用喷水推进器的高速无人艇具有强非线性,传统控制手段难以快速精确控制的问题,提出以神经网络作为辨识器,并采用模糊控制器对其进行控制的方法。运用MATLAB软件建立系统模型,并进行模糊PID控制器设计,通过对系统仿真,结果证明运用神经网络和模糊PID控制器能够精确实时地实现无人艇控制。     

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.     

欠阻尼对象的最优PID控制器参数整定方法

研究了带有纯延迟的欠阻尼对象最优PID控制器的参数整定及性能鲁棒性评价问题。首先依据频域判据，确定保证闭环系统稳定的PID控制器参数域，然后采用全局寻优的遗传算法，获得ITAE指标最优的PID控制器参数。采用蒙特卡罗随机实验方法，对模型参数在有界范围内摄动时的性能鲁棒性进行了定量的比较和评价。仿真结果表明，本文方法具有良好的动态性能，在对象参数摄动时与极点配置方法和幅值相位裕量方法相比具有较好的性能鲁棒性。     

热力系统串级控制PID参数优化研究

提出一种稳定域约束的串级PID控制器的参数优化方法。首先根据广义H—B定理得到串级PID控制器参数的稳定域约束条件，然后利用遗传寻优算法获得ITAE性能指标最优的串级PID控制器参数，最后通过对锅炉过热汽温和火电厂主汽压力的串级控制系统的研究，表明该方法有效且易于实现，设定值跟踪和扰动响应曲线输出平缓、超调量小、调节时间短。     

基于模糊PID控制的导引头角跟踪系统

根据导引头角跟踪系统的工作原理建立了数学模型,并针对这套系统设计了一种模糊PID的控制方法,从而改善了整个系统的控制效果。仿真结果表明,模糊PID控制器在稳定时间、稳态精度上均比传统PID控制器有较大的改进。     

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.     

基于模糊逻辑的二自由度PID调节器参数整定

传统二自由度PID(比例 积分 微分 )调节器中二自由度化系数α、β、γ ,根据经验值一次性选定 ,这样虽然能满足一般控制系统的控制要求 ,但是难以克服系统参数摄动或外界扰动对系统造成的影响。针对这一问题 ,提出了一种模糊自整定方法。该方法将模糊分类、模糊推理、特征量辨识等控制算法结合起来 ,自动整定二自由度化系数使系统响应达到期望的性能指标。仿真结果表明该方法是有效的     

参数自整定2自由度PID全神经元实现的仿真研究

2自由度PID控制器参数整定是一个复杂而又困难的问题，本文采用全神经元方法实现了2自由度PID控制。通过权值自学习解决了参数自动整定这一难题，只要选择适当的神经元权值系数，就可以是系统的抗干扰能力和跟踪给定的能力同时达到最佳，并使系统具有自适应能力和较强的 鲁棒性。     

电站仿真器PID控制参数的模糊整定

在归纳总结目前使用较广泛的一些控制系统参数整定方法的基础上,通过对热工过程对象特性的研究,提出一种基于模式识别的模糊整定方法,以此在电站控制系统中的汽温控制等回路上进行了仿真整定试验,并将其应用于东北电力局６００ＭＷ电站仿真器的控制系统参数整定,效果良好,证明了本文提出的整定方法的可行性     

电阻加热炉解耦模糊Simth预估PID控制研究与仿真

在电阻加热炉系统中,提出一种解耦模糊Smith预估PID控制器来优化系统的动态响应性能指标,并改善系统因被控对象参数改变或因干扰作用引起系统控制性能变差的现象。通过对具有纯滞后的一阶惯性电阻加热炉系统的仿真可见,解耦模糊Simth预估PID控制器获得的系统动态响应性能指标明显优于常规的PID控制器或Smith预估PID控制器,且在被控对象参数改变或出现干扰时系统的控制性能也得到了较好的改善。解耦模糊Smith预估PID控制的模糊语言规则少,系统响应速度较快。