针对飞机机载作动系统的模糊变结构控制

为了提高一类电机泵阀并联式飞机机载作动系统的鲁棒性,设计了一种模糊变结构控制方法。该方法综合了模糊控制理论与变结构控制两者的优点,既具有模糊控制不依赖于对象模型的特点,又具有变结构控制鲁棒性强的特点,并通过选用不同形式的模糊控制方法来提高飞机机载作动系统适应复杂环境的能力。仿真结果证明了该文设计的模糊变结构控制系统能提高该类电机泵阀并联式机载作动系统的负载鲁棒性,且这种设计方法具有一定的工程可行性。同时也表明了这种模糊变结构控制方法对于飞机机载作动系统的设计具有理论与实践上的指导意义。     

高超声速再入滑翔飞行器的模糊变结构控制

针对高超声速再入滑翔飞行器的再入姿态控制,设计了模糊变结构姿态控制器.根据控制系统的任务,建立了面向控制的模型.将模糊控制与滑模变结构控制的思想相融合,研究了模糊滑模变结构控制器的设计方法.通过在稳定的误差相平面内构造稳定的滑模面,模糊控制器根据误差状态与滑模面的相对位置输出控制信号,使得系统的轨迹能趋近稳定的滑模面,从而使得误差沿着滑模面收敛到原点.将模糊滑模变结构控制方法应用于高超声速滑翔洲际飞行器,给出了再入滑翔姿态控制器的设计方案,分别对攻角、侧滑角和倾侧角设计了独立的模糊变结构控制器,提出了分段线性控制分配方法.在Matlab中进行了整个控制系统的仿真测试,验证了该方法的可行性.     

发电用单轴燃气轮机的模糊控制

电站是一个难以建立完整准确的数学模型的复杂系统,基于模型的常规控制方法难于解决电站控制中的各种问题,因此在电站控制中引进了模糊控制方法.模糊控制是一种不依赖于系统模型的控制理论.论文以GE公司MS9001E燃气轮机为原型,在人工控制经验的基础上,设计了一种模糊控制器,并在Matlab/Simulink环境下对此模糊控制器进行建模仿真.比较分析了模糊控制及常规控制下燃机的二次调频及甩负荷过程模拟的模拟曲线.模拟结果表明该文设计的模糊控制系统与常规控制系统相比,具有动态响应快,超调量小等优点.     

单片机锅炉自适应控制系统研究

介绍了AT89C52单片机的自适应模糊PID温度控制器的设计在锅炉控制中的应用.阐述了模糊控制器的工作原理、自适应模糊控制系统结构、设计原则,以及模糊控制参数获得的方法和规则.     

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。     

模糊浸胶帘子布张力控制系统的设计

浸胶帘子布张力控制系统是由张力控制器、张力检测器、制动器、离合器和计算机控制系统等组成的一个复杂的控制系统。本文以浸胶帘子布张力控制系统为例提出了一种模糊控制方案,介绍了模糊控制器的设计过程,利用MATLAB进行了防真,并进行了实验。测试结果表明与传统的的张力控制方式相比,模糊控制器可以有效的控制生产过程中的变化与干扰。     

模糊滑动模态控制系统的动态性质分析

模糊控制在理论研究和实际应用中存在的问题是缺乏系统有效的设计方法 ,控制系统的稳定性及性能指标难以进行定量分析 ;模糊控制规则的数目随输入变量呈指数函数增加 ,控制器的设计变得很复杂 .为了解决上述问题 ,根据滑动模态控制理论 ,将模糊控制系统的输入量简化为广义跟踪误差的一个超平面 ,基于三角形的非线性划分语言变量的隶属度 ,得到了模糊控制系统的闭环传递函数 .基于此传递函数 ,对模糊控制器的内部机理和某些动态性质进行分析 ,得到了一些模糊控制器的设计参数与控制系统的上升时间、超调量、调整时间等的定量关系 .     

模糊滑动模态控制系统的动态性质分析

模糊控制在理论研究和实际应用中存在的问题是缺乏系统有效的设计方法 ,控制系统的稳定性及性能指标难以进行定量分析 ;模糊控制规则的数目随输入变量呈指数函数增加 ,控制器的设计变得很复杂 .为了解决上述问题 ,根据滑动模态控制理论 ,将模糊控制系统的输入量简化为广义跟踪误差的一个超平面 ,基于三角形的非线性划分语言变量的隶属度 ,得到了模糊控制系统的闭环传递函数 .基于此传递函数 ,对模糊控制器的内部机理和某些动态性质进行分析 ,得到了一些模糊控制器的设计参数与控制系统的上升时间、超调量、调整时间等的定量关系 .     

一种机器人轨迹跟踪的单输入模糊控制

提出一种利用滑动模态切换面作为输入的单输入模糊控制器设计方法,这种控制方法类似于准滑动模态控制.应用于机器人跟踪控制系统,取得了满意的跟踪效果.模糊控制器中只有唯一的输入,因此,模糊控制规则数比普通模糊控制器大大减少,这样就使得模糊控制器的设计和调节更简单、更方便.同时这种模糊控制器由于具有准滑动模态的性质,体现出较好的鲁棒性,适合于机器人这种高度非线性的复杂控制系统.     

模糊控制理论的特点及其发展趋势

本文简要介绍了模糊控制理论的发展过程及其现状。阐述了该理论的几个特点:模糊控制理论控制过程的判定带有探索式的属人性质;模糊控制系统对过程参数秋变不很灵敏,在工作条件大范畴变动时,对所有的工作点能得到较好的控制;讨论了关于专家系统的模糊控制器。最后对模糊控制理论的发展趋势做出了一些预见。     

Fuzzy Variable Structure Control of Photovoltaic MPPT System

In order to reduce chattering phenomenon of variable structure control, a fuzzy variable structure control method is adopted and applied in the photovoitaic maximum power point tracking （MPPT） control system. Firstly, the electric features of PV cells and a dynamic model of photovoitaic system with a DGDC buck converter are analysed. Then a hybrid fuzzy variable structure controller is designed. The controller is composed of a fuzzy variable structure control term and a supervisory control term. The former is the main part of the controller and the latter is used to ensure the stability of the system. Finally, the conventional variable structure control method and the fuzzy variable structure control method are applied respectively. The comparing of simulation results shows the superiority of the latter.     

基于模糊推理器的多变量系统控制

针对一类输出量不可直接测量但可以通过其它物理量来获得的多变量非线性系统的控制问题,提出了一种基于模糊推理器的控制方法。这一方法将传统复杂系统的黑箱控制器分解为一般控制器和模糊推理器,其中模糊推理器主要完成相对复杂的测量信号到控制信号的转换,而一般控制器则主要完成系统执行机构的动态性能优化问题。该方法大大简化了这一类控制系统的设计和实现,同时又充分利用了模糊推理和传统控制方法的优点,具有很强的实用性。目前已成功应用于某单位的炮弹装填控制系统的设计中,并取得了良好的效果。     

一种用于布尔逻辑设计的神经网络学习算法

提出了一种实现任意布尔函数的前向三层神经网络学习算法 ,简称HKML算法。HKML算法引入汉明距离扩展、卡诺图化简及最小项抑制等思想训练神经网络 ,以尽量少的神经元实现布尔函数的输入输出映射。给出了设计原理及算法流程图。与其他二进神经网络学习算法相比较 ,此方案结构简单可靠 ,学习速度快 ,易于硬件实现     

区间Ⅱ型变论域自适应模糊逻辑控制器

在变论域自适应模糊控制方法的基础上,结合Ⅱ型模糊集较强的鲁棒性和处理不确定性问题的能力,设计了一种区间Ⅱ型变论域自适应模糊逻辑控制器.为了使控制器保持在最优状态,采用粒子群优化算法来优化隶属度函数;然后由Lyapunov方法证明了区间Ⅱ型变论域自适应模糊逻辑控制器的稳定性.对Duffing系统和1维6卷混沌系统的仿真表明,区间Ⅱ型变论域自适应模糊逻辑控制器可以很好地跟踪参考信号,较之变论域模糊逻辑控制器,其可以有效地防止抖震且控制量较小.     

STATCOM的变结构神经网络模糊控制研究

提出了STATCOM用于维持接入点母线电压稳定的控制策略,根据控制策略设计了STATCOM的变结构神经网络模糊控制器.在设计控制器时,通过专家经验法和模糊规则自生成法对模糊规则知识库进行了初始化;通过变结构神经网络对模糊规则进行在线调整,增强了控制器的自学习、自适应能力;采用了基于语言变量优化匹配的原则对模糊逻辑推理进行优化,减少模糊推理的计算量,提高运算速度.数字仿真结果验证了该控制方法的有效性和正确性.     

基于变结构的移动机器人侧向控制器的设计

采用基于后推与模糊滑模控制相结合的方法设计了移动机器人的变结构状态反馈控制器,实现了对道路跟踪侧向误差的渐近镇定控制.应用Lyapunov定理推导了移动机器人满足非完整性约束的时变光滑状态反馈镇定控制律;将状态控制区域分为远离奇异点的稳定工作区域与含有奇异点的非稳定区域2部分.设计模糊控制嚣来控制移动机器人的状态从非稳定区域向稳定区域转变,并采用移动机器人Amigobot作为实验平台验证了控制器设计的有效性.研究结果表明:侧向误差较大时,模糊控制器确保移动机器人在稳定区域内沿着模态切换线减小误差;当侧向误差较小时,时变光滑状态反馈控制实现对移动机器人的平稳镇定.在控制器设计中,将移动机器人的平移速度视为渐变参数,根据侧向误差能量函数的变化进行模糊自适应调节.     

旋转倒立摆平衡姿态模糊变结构控制算法研究

针对非线性、多变量、强耦合的旋转倒立摆系统,利用模糊控制与滑模变结构控制相结合设计了一种模糊变结构控制器,该控制器既保持了滑模变结构控制的快速性和鲁棒性,又能较好地消除单纯采用滑模变结构所产生的抖振问题。仿真结果表明,模糊变结构控制算法能够实现倒立摆的平衡姿态控制,抖振现象基本消除且具有很强的鲁棒性。     

永磁同步电动机调速系统的模糊控制与仿真

对电动汽车驱动用永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor 缩写为PMSM)的调速系统进行模糊控制并对其结果进行仿真.对PMSM进行数学建模,根据其数学模型在MATLAB/Simulink下建立PMSM、PMSM测量环节、dq/abc转换器和PWM三相逆变器的仿真模块并进行封装.采用二维模糊设计, 以电动汽车行驶时所要求的电动机转速n′与电动机的实际转速n之间的偏差E和其偏差变化率EC作为系统的输入变量,把控制占空比的电流信号U作为输出语言变量,进行模糊控制器的设计.根据PMSM的各模块和所设计的模糊控制器,在MATLAB /SIMULINK下创建电动汽车PMSM调速系统的模糊控制仿真结构模型,并进行仿真,从而验证控制方法的正确性.     

变论域模糊PID算法在供热控制中的应用

针对供热系统中二次网供水温度控制具有非线性、时变性、难以精确控制等缺点,结合模糊控制和PID控制的优点,采用变论域的思想,提出了变论域模糊PID算法。介绍了变论域模糊PID控制器的结构设计及伸缩因子的选择方法。经仿真实验表明,该控制方法使具有响应时间快、稳态精度高,及较强的抗干扰能力。该算法提高了二次网供水温度的控制精度,起到了节能降耗的作用。