模糊控制技术现状及研究热点
模糊控制的现状与发展

模糊控制的现状与发展模糊控制:从理论到实践的全面解析引言随着科技的快速发展,自动化和智能化成为了各个领域追求的目标。
在控制领域中,模糊控制是一种重要的智能控制方法,它通过对不确定性和模糊信息的处理,实现了对复杂系统的有效控制。
本文将介绍模糊控制的现状、挑战及未来发展。
现状模糊控制作为一种经典的智能控制方法,已经在许多领域得到了广泛的应用。
例如,在工业生产中,模糊控制被用于控制温度、压力等参数;在汽车控制系统中,模糊控制被用于优化燃油喷射、变速器控制等。
虽然模糊控制已经取得了许多成果,但仍然存在一些不足之处,如缺乏完善的理论基础、控制精度不够高等。
挑战1、理论方面的问题:模糊控制的理论体系尚不完善,许多关键问题仍未得到很好的解决。
例如,如何建立有效的模糊推理机制,如何选择合适的模糊集合和运算符等。
2、实际应用面临的困难:虽然模糊控制在某些领域已经得到了成功的应用,但在面对复杂的、大规模的系统时,其性能和稳定性仍有待提高。
此外,模糊控制在处理具有高度非线性和不确定性的系统时,也存在着一定的难度。
展望1、技术趋势:随着机器学习、深度学习等技术的发展,未来的模糊控制将更加注重自适应、自组织和自学习的能力。
通过引入新的理论和技术,模糊控制将更好地应对各种复杂和不确定的环境。
2、应用前景:随着工业4.0、智能家居、自动驾驶等领域的快速发展,模糊控制将有着更广泛的应用前景。
例如,在智能家居中,模糊控制可以用于优化能源消耗;在自动驾驶中,模糊控制可以用于实现车辆的稳定性和安全性控制。
结论模糊控制作为智能控制的一个重要分支,具有广泛的应用前景和重要的理论价值。
虽然目前模糊控制还存在一些问题和挑战,但随着技术的不断进步和应用领域的扩展,模糊控制将会有更大的发展空间和更重要的地位。
因此,我们应该充分重视模糊控制的研究和应用,为其发展提供更多的支持和资源,同时也需要进一步加强学科交叉和融合,推动模糊控制技术的不断创新和发展。
模糊控制技术在空调系统中的应用与优化

模糊控制技术在空调系统中的应用与优化摘要:随着科技的不断进步,空调系统已经成为了现代生活中不可或缺的一部分。
然而,如何通过有效的控制手段提高空调系统的性能,成为了当前研究的热点。
本文将探讨模糊控制技术在空调系统中的应用与优化,为空调系统的控制与优化提供参考。
引言:空调系统在今天的社会中扮演着重要的角色,它不仅给人们提供舒适的室内环境,还在工业生产中起到至关重要的作用。
为了提高空调系统的性能,控制手段成为了研究的热点。
模糊控制技术因其对不确定性的强适应能力而引起了广泛的关注,并在空调系统中得到了广泛应用。
本文将探讨模糊控制技术在空调系统中的应用与优化。
一、模糊控制技术概述模糊控制技术是一种针对模糊系统建模与控制的方法。
与传统的精确控制方法相比,模糊控制技术不需要准确地建立系统的数学模型,而是通过模糊集合、模糊规则和模糊推理等方法来实现对系统的控制。
在空调系统中,模糊控制技术能够通过模糊规则和模糊推理来实现对温度、湿度等参数的自适应调节,从而提高系统的控制性能。
二、模糊控制技术在空调系统中的应用1. 温度控制空调系统主要功能之一是对室内温度进行控制,使其维持在一个舒适的范围内。
模糊控制技术能够通过将温度划分为模糊集,设计一定的模糊规则,并通过模糊推理来调节空调系统的运行状态,实现对温度的自适应控制。
这种方法能够更好地适应不同环境下温度的变化,提高系统的控制精度。
2. 湿度控制除了温度,空调系统还需对室内湿度进行控制,以提供舒适的空气环境。
传统的控制方法往往需要准确的湿度模型,而模糊控制技术具有很好的适应性和实时性,能够快速响应湿度的变化,并通过模糊推理来调节空调系统中的加湿和除湿装置,实现对湿度的精确控制。
3. 能耗优化空调系统的能耗一直是一个重要的问题。
模糊控制技术通过模糊推理来根据室内外的温度、湿度等参数,综合考虑能耗与舒适性之间的权衡,从而实现对空调系统的能耗优化。
通过动态调控制冷剂循环速度、风速等参数,模糊控制技术能够使空调系统在保证舒适性的同时,尽可能减少能耗,达到节能的目的。
PID模糊控制器发展现状综述

模糊PID控制器的发展现状综述1模糊PID控制器研究背景1.1PID控制器传统的PID控制器虽然以其结构简单、工作稳定、适应性好、精度高等优点成为过程控制中应用最广泛最基本的一种控制器。
PID调节规律一般都能得到比较令人满意的控制效果,尤其是对于线性定常系统的控制是非常有效的,但是它的调节品质取决于PID控制器各个参数的确定。
随着工业生产过程的日趋复杂化,系统不可避免地存在非线性、滞后和时变现象,其中有的参数未知或缓慢变化,有的带有延时和随机干扰,有的无法获得较精确的数学模型或模型非常粗糙,如果使用常规的PID控制器,PID参数的整定变得十分困难甚至无法整定,因此并不能得到理想的控制效果。
为此,近年来各种改进的PID控制器如自校正、自适应PID[1][2][3]及智能控制器[4]迅速发展起来,但仍存在一定的局限性。
1.2模糊控制器随着技术的发展,模糊控制理论和模糊技术成为最广泛最有前景的应用分支之一。
模糊控制器是一种专家控制系统,它的优点是不需要知道被控对象的数学模型而能够利用专家已有的经验对系统进行建模。
与传统的PID控制方式相比,它适合解决一些难以建立精确数学模型、非线性、大滞后和时变的复杂过程的问题,因此得到了很好的发展,尤其是在工业控制、电力系统等领域中解决了许多实际性的问题,引起了越来越多的工程技术人员的兴趣。
但是经过深入研究,会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度低等弊病。
而且用的最多的二维输入的模糊控制器是PI或PD型控制器,会出现过渡过程品质不好或不能消除稳态误差的问题。
因此,在许多情况下,将模糊控制和PID控制两者结合起来,扬长避短,既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点,又具有PID控制精度高的特点。
把规则的条件、操作用模糊集表示,并把这些模糊控制规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中,然后计算机根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理,自动实现对PID参数的最佳整定,实现模糊PID控制。
基于FPGA的模糊控制技术研究

基于FPGA的模糊控制技术研究模糊控制是一种非精确控制方法,它在控制系统中采用模糊逻辑来处理不确定性和模糊性。
它通过将输入和输出的关系描述为一系列模糊集合和模糊规则,来实现对系统的控制。
FPGA是一种可编程逻辑器件,具有高度的灵活性和可编程性。
将模糊控制技术与FPGA相结合,可以实现高效、实时的模糊控制系统。
首先,基于FPGA的模糊控制技术可以实现高速的计算和实时响应。
FPGA具有并行计算的能力,可以同时计算多个模糊规则,从而大大提高了控制系统的响应速度。
与传统的DSP或微控制器相比,FPGA在运算速度和计算能力方面具有明显的优势。
这对于一些实时性要求较高的控制系统尤为重要,如机器人控制、电力系统控制等。
其次,基于FPGA的模糊控制技术还可以实现灵活的控制算法和系统结构。
FPGA的可编程性使得模糊控制器的算法和结构可以根据实际需求进行灵活调整和优化。
可以根据系统的实际情况选择适当的模糊集合和模糊规则,从而提高控制系统的性能和效果。
此外,FPGA还提供了丰富的资源和接口,可以方便地与其他系统模块进行连接和集成,从而实现更复杂的控制系统。
另外,基于FPGA的模糊控制技术还具有一些其他的优点。
首先,FPGA的可重构性和可扩展性使得系统的升级和扩展变得更加容易。
当需要调整控制算法或增加输入输出接口时,只需对FPGA进行重新编程或重新配置即可,无需改变硬件结构。
其次,FPGA具有低功耗和体积小的特点,适合应用于一些嵌入式系统或移动设备中。
最后,FPGA还具有较高的可靠性和抗干扰性,能够适应各种复杂的环境和工作条件。
然而,基于FPGA的模糊控制技术也存在一些挑战和限制。
首先,FPGA的设计和编程需要专业的知识和技能,并且开发周期较长,成本较高。
其次,FPGA的资源有限,对于一些复杂的控制系统可能无法满足要求。
此外,FPGA的可编程性也可能导致一些优化问题,需要进行充分的设计和优化才能达到最佳性能。
综上所述,基于FPGA的模糊控制技术具有高速计算、灵活性、可重构性等优势,适用于一些实时性要求较高、复杂度较高的控制系统。
模糊控制技术发展现状及研究热点

模糊控制技术发展现状及研究热点【模糊控制技术发展现状及研究热点】一、引言模糊控制技术是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够处理不确定性和模糊性的问题,在工业控制、自动化系统、人工智能等领域得到了广泛的应用。
本文旨在介绍模糊控制技术的发展现状以及当前的研究热点。
二、模糊控制技术的发展现状1. 发展历程模糊控制技术起源于上世纪60年代,由日本学者松井秀树首次提出。
随后,美国学者津田一郎对模糊控制进行了深入研究,并提出了模糊控制的基本理论框架。
自此以后,模糊控制技术得到了快速发展,并在工业控制领域得到了广泛应用。
2. 应用领域模糊控制技术在许多领域都有广泛的应用。
其中,工业控制是模糊控制技术的主要应用领域之一。
通过模糊控制技术,可以实现对复杂工业过程的控制和优化。
此外,模糊控制技术还应用于自动驾驶、机器人控制、电力系统控制等领域。
3. 发展趋势随着信息技术的迅速发展,模糊控制技术也在不断创新和进步。
目前,模糊控制技术正朝着以下几个方向发展:(1)深度学习与模糊控制的结合:将深度学习技术与模糊控制相结合,可以提高模糊控制系统的性能和鲁棒性。
(2)模糊控制理论的拓展:研究者们正在不断完善模糊控制理论,以适应更加复杂和多变的控制问题。
(3)模糊控制技术在新领域的应用:随着科技的发展,模糊控制技术将在更多领域得到应用,如医疗、金融等。
三、模糊控制技术的研究热点1. 模糊控制算法优化目前,研究者们正致力于改进模糊控制算法,以提高控制系统的性能。
其中,遗传算法、粒子群算法等优化算法被广泛应用于模糊控制系统的参数优化和规则提取。
2. 模糊控制系统的建模方法模糊控制系统的建模是模糊控制技术研究的重要内容之一。
目前,常用的建模方法包括基于经验的建模方法、基于数据的建模方法以及基于物理模型的建模方法。
研究者们正在探索更加准确和高效的建模方法。
3. 模糊控制技术在自动驾驶领域的应用随着自动驾驶技术的快速发展,模糊控制技术在自动驾驶领域的应用也备受关注。
模糊控制技术现状及研究热点

模糊控制技术发展现状及研究热点摘要:综合介绍丁模糊控制技术的基本原理和发展状况,重点总结丁近年来该研究领域的热点问题,并对今后的发展前景进行了展望。
关键词:模糊控制结构分析稳定性白适应控制1模糊控制的热点问题模糊控制技术是一项正在发展的技术,虽然近年来得到了蓬勃发展,但它也存在一些问题,主要有以下几个方面:(1)还投有形成完挫的理论体系,没有完善的稳定性和鲁棒性分析,系统的设计方法(包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等);(2)控制系统的性能小太高(稳态精度牧低,存在抖动及积分饱和等问题):(3)自适应能力有限。
目前,国内外众多专家学者围绕着这些问题展开了广泛的研究,取得了一些阶段性成果,下面介绍一下近期的主要研究热点。
2模糊控制系统的稳定性分析任何一个自动控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。
由于模糊系统本质上的非线性和缺乏统一的系统描述,使得人们难以利用现有的控制理论和分析方法对模糊控制系统进行分析和设计。
因此,模糊控制理论的稳定性分析一直是一个难点课题,未形成较为完善的理论体系。
正因为如此,关于模糊系统的稳定性分析近年来成为众人关注的热点,发表的论文较多,提出了各种思想和分析方法。
目前模糊控制系统稳定性分析方法主要有以下几种:(1)李亚普诺夫方法(2)基于滑模变结构系统的稳定性分析方法(3)描述函数方法(4)圆稳定性判据方法模糊控制系统的稳定性分析还有相平面法、关系矩阵分析法、超稳定理论、Popov判据、模糊穴——穴映像、数值稳定性分析方法以及最近出现的鲁棒控制理论分析方法和LMI(矩阵不等式)凸优化方法等。
3自适应模糊控制器的研究为了提高模糊控制系统的自适应能力,许多学者对自适应模糊控制器进行了研究,研究方向主要集中在以下方面。
(1)自校正模糊控制器自校正模糊控制器是在常规模糊控制的基础上,采用加权推理决策,并引入协调因子,根据系统偏差e和偏差变化ec的大小,预测控制系统中的不确定量并选择一个最佳的控制参数或控制规则集,在线自动调整保守和大胆控制的混合程度,从而更全面确切地反映出入对诸因素的综合决策思想,提高系统的控制精度和鲁捧性能。
模糊控制的现状与发展
1、模糊PID控制器 2、自适应模糊控制器 3、模糊控制与神经控制的结合 4、遗传算法优化的模糊控制 5、模糊控制与专家控制相结合
模糊PID 控制器的研究是将模糊技术与常规的PID 控制 算法相结合的一种控制方法, 得到了许多学者的关注。模糊 PID 控制器是一种双模控制形式。这种改进的控制方法的出 发点主要是消除模糊控制的系统稳态误差, 利用PID 控制器提 高控制精度, 消除误差, 增加稳态控制性能。从PID 控制角度 出发, 提出FI —PI 、FI —PD 、FI —PID 三种形式的模糊控制 器, 并能运用各种方式得出模糊控制器中量化因子、比例因子 同PID 控制器的因子KP 、KI 、KD之间的关系式。对基于简 单线性规则TS 模型的模糊控制器进行了分析, 指出这类模糊 控制器是一种非线性增益PID 控制器。有人试图利用GA 算法, 通过性能指标评价函数, 决定模糊控制器的Ke 、Kec 、Ku 等 参数。
清晰化是模糊系统的重要环节, 是将模糊推理中产生的模糊量转化为精确
量。常见的非模糊化方法主要有最大隶属度值法、面积平均法、重心法和最 大隶属度平均值法。
模糊控制的过程就是上述三个环节相互作用的结果, 其关键部分就是选 用合适的隶属度函数进行模糊化, 运用合理的推理方法得到结论, 采用适当的 清晰化方法还原出精确量。在模糊控制的发展过程中, 基本上是围绕着这些问 题来的, 同进还运用或融合了其它的智能控制方法。使模糊控制得以发展。
对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常
适用; (3) 基于模型的控制算法及系统设计方法, 由于出发点和性能指标的不同, 容 易导致较大差异;但一个系统的语言控制规则却具有相对的独立性, 利用这 些控制规律间的模糊连接, 容易找到折中的选择, 使控制效果优于常规控制 器; (4) 模糊控制算法是基于启发性的知识及语言决策规则设计的, 这有利于模 拟人工控制的过程和方法, 增强控制系统的适应能力, 使之具有一定的智能 水平; (5) 模糊控制系统的鲁棒性强, 干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减 弱, 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
基于模糊控制的温湿度控制技术研究
基于模糊控制的温湿度控制技术研究随着人们对生活空间舒适度的要求日益提高,温湿度控制技术也越来越成为人们关注的话题。
而基于模糊控制的温湿度控制技术则成为一种注重控制效果并取得良好应用的方法。
1. 温湿度控制系统的发展早期的温湿度控制系统多采用经典控制方法,控制效果较差,无法满足人们对空间环境品质的要求。
随着控制技术的不断发展,基于模糊控制的温湿度控制技术应运而生。
该技术可以有效地处理不确定性、模糊性和复杂性等问题,提高了控制的准确性和灵活性。
2. 模糊控制原理模糊控制是一种基于模糊数学理论的控制方法,其核心是模糊推理。
在该方法中,将输入量和输出量分别表示为模糊集合,通过设计合适的模糊规则来实现控制。
该方法可以处理不确定性和模糊性等问题,适用于温湿度控制等多种应用场景。
3. 基于模糊控制的温湿度控制技术基于模糊控制的温湿度控制技术具有精度高、控制效果好、鲁棒性强等优点,已经在实际应用中得到广泛应用。
在该技术中,通过建立模糊控制系统,将温湿度控制过程抽象成模糊规则,通过模糊推理得到最终的控制结果。
同时,还可以采用自适应算法进行参数优化,提高控制性能。
4. 温湿度控制技术的应用基于模糊控制的温湿度控制技术已经广泛地应用于室内空气温湿度控制、温室温度控制等领域。
在实际应用中,根据具体的应用场景和要求,还可以对温湿度控制系统进行多种改进和优化,如增加噪声抑制算法、引入预测算法等。
综上所述,基于模糊控制的温湿度控制技术在当前的应用中具有广泛的优势和发展前景。
在未来的研究中,需要进一步加强该技术的可行性分析、系统设计和实验研究,为实际应用提供更高效、更可靠的控制方法。
模糊控制的研究和应用
模糊控制的研究和应用随着科技发展和社会进步,人们对自动化、智能化的需求越来越高。
而控制技术作为实现自动化、智能化的重要方法之一,得到了广泛的应用和研究。
模糊控制作为控制技术的一种新兴分支,在工业、交通、医疗、生物、环保等多个领域都有着广泛的应用,并成为了控制技术研究的热点之一。
一、模糊控制的基本概念模糊控制是建立在模糊逻辑基础上的一种控制方法。
模糊逻辑的基本思想是将一些难以精确描述的事物用模糊的概念来表示,并根据这些概念之间的逻辑关系进行推理,从而得出结论。
模糊控制则是在模糊逻辑的基础上,对控制器进行模糊化处理,使其能够对复杂、模糊的物理系统进行控制。
模糊控制的优点是可以有效地处理非线性、时变、不确定性等问题,对于某些复杂的实际控制系统具有较强的适用性。
二、模糊控制的基本流程模糊控制的基本流程包括模糊化、规则表达、推理、去模糊化四个步骤。
具体来说,首先需要将输入量和输出量进行模糊化处理,将其转化为模糊概念。
然后利用专家经验或实验数据,建立一组模糊规则,将模糊概念之间的关系转化为规则表达式。
接着进行模糊推理,根据输入变量的模糊概念和规则库中的规则,得出控制量的模糊概念。
最后进行去模糊化处理,将模糊控制量转化为精确的控制量,控制被控对象的运动。
三、模糊控制的应用模糊控制在工业控制、交通运输、医疗诊断、生态环保等领域均有应用。
下面我们就来看一些实际案例。
(一)工业控制工业制造过程中,受控物理对象和作用效果都有可能是模糊的。
模糊控制可以通过引入模糊语言和模糊规则来进行控制,避免了传统PID控制方法里的过程模型简化和模型校正等方法所引起的误差,从而实现更加精确的控制。
例如,模糊控制在化工生产的过程控制、温度控制以及机器人控制等方面得到了广泛的应用。
(二)交通运输在城市交通控制中,传统的交通信号控制方法基于某些特定条件下的概率假设,因而容易受到噪声、变化等外界影响,或者存在控制过程中的动态约束等问题。
模糊控制可以通过考虑多个因素的权衡,从而更加适应复杂、模糊的交通环境,通过合理分配交通信号周期,使得车辆通行效率更高,驾驶员感觉更加舒适。
《2024年轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法研究》范文
《轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,电动汽车的研发和应用日益广泛。
在电动汽车的驱动与制动系统中,轮毂电机驱动技术以其高效率、低噪音和低成本等优势备受关注。
为了进一步优化电动汽车的制动性能和稳定性,本文将针对轮毂电机驱动电动汽车联合制动的模糊自整定PID控制方法进行深入研究。
二、背景与现状分析电动汽车的制动系统在行驶过程中扮演着至关重要的角色,它不仅影响车辆的制动性能,还直接关系到行车安全。
传统的PID控制方法在电动汽车的制动控制中得到了广泛应用,但其在处理非线性、时变和不确定性的系统时,往往难以达到理想的控制效果。
近年来,模糊控制技术因其对复杂系统的良好适应性,逐渐成为研究热点。
因此,将模糊控制与PID控制相结合,形成模糊自整定PID控制方法,成为提高电动汽车制动性能的重要途径。
三、轮毂电机驱动电动汽车联合制动系统轮毂电机驱动电动汽车的联合制动系统由多个轮毂电机组成,通过控制各个电机的制动力,实现车辆的稳定制动。
该系统具有结构简单、制动力分配灵活等优点,但同时也面临着非线性、时变和不确定性等问题。
为了解决这些问题,本文提出了一种模糊自整定PID控制方法。
四、模糊自整定PID控制方法1. 模糊控制原理:模糊控制是一种基于模糊集合理论的控制方法,它通过模拟人的思维过程,对复杂系统进行近似处理。
在本文中,我们利用模糊控制器对PID控制的参数进行在线调整,以适应系统的非线性、时变和不确定性。
2. 参数自整定:根据系统的实际运行状态,模糊控制器对PID控制的参数进行实时调整。
通过不断地调整PID参数,使系统达到最优的控制效果。
3. 控制策略:在轮毂电机驱动电动汽车的联合制动系统中,我们采用模糊自整定PID控制方法对制动力进行分配和控制。
具体而言,我们根据车辆的行驶状态、路面情况等因素,利用模糊控制器对PID参数进行调整,以实现制动力的大化利用和车辆的稳定制动。
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模糊控制技术发展现状及研究热点摘要:综合介绍丁模糊控制技术的基本原理和发展状况,重点总结丁近年来该研究领域的热点问题,并对今后的发展前景进行了展望。
关键词:模糊控制结构分析稳定性白适应控制1模糊控制的热点问题模糊控制技术是一项正在发展的技术,虽然近年来得到了蓬勃发展,但它也存在一些问题,主要有以下几个方面:(1)还投有形成完挫的理论体系,没有完善的稳定性和鲁棒性分析,系统的设计方法(包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等);(2)控制系统的性能小太高(稳态精度牧低,存在抖动及积分饱和等问题):(3)自适应能力有限。
目前,国内外众多专家学者围绕着这些问题展开了广泛的研究,取得了一些阶段性成果,下面介绍一下近期的主要研究热点。
2模糊控制系统的稳定性分析任何一个自动控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。
由于模糊系统本质上的非线性和缺乏统一的系统描述,使得人们难以利用现有的控制理论和分析方法对模糊控制系统进行分析和设计。
因此,模糊控制理论的稳定性分析一直是一个难点课题,未形成较为完善的理论体系。
正因为如此,关于模糊系统的稳定性分析近年来成为众人关注的热点,发表的论文较多,提出了各种思想和分析方法。
目前模糊控制系统稳定性分析方法主要有以下几种:(1)李亚普诺夫方法(2)基于滑模变结构系统的稳定性分析方法(3)描述函数方法(4)圆稳定性判据方法模糊控制系统的稳定性分析还有相平面法、关系矩阵分析法、超稳定理论、Popov判据、模糊穴——穴映像、数值稳定性分析方法以及最近出现的鲁棒控制理论分析方法和LMI(矩阵不等式)凸优化方法等。
3自适应模糊控制器的研究为了提高模糊控制系统的自适应能力,许多学者对自适应模糊控制器进行了研究,研究方向主要集中在以下方面。
(1)自校正模糊控制器自校正模糊控制器是在常规模糊控制的基础上,采用加权推理决策,并引入协调因子,根据系统偏差e和偏差变化ec的大小,预测控制系统中的不确定量并选择一个最佳的控制参数或控制规则集,在线自动调整保守和大胆控制的混合程度,从而更全面确切地反映出入对诸因素的综合决策思想,提高系统的控制精度和鲁捧性能。
目前这种变结构的自校正模糊控制器是根据被调量e和ec在线选取最佳控制规则及控制决策的,而对于一些复杂的生产过程,其生产工艺和环境因素都较为复杂,往往不能只考虑系统的偏差和偏差变化率来确定其控制策略。
难于总结出比较完整的经验,此时模糊控制规则或者缺乏,或者很粗糙,并且当被控对象参数发生变化或受到随机干扰影响时,都会影响模糊控制的效果。
(2)自组织模糊控制器自组织模糊控制器能自动对系统本身的参数或控制规则进行调整,使系统不断完善,以适应不断变化的情况,保证控制达到所希望的效果。
它根据自动测量得到的实际输出特征和期望特征的偏差,确定输出响应的校正量并转化控制校正量,调整模糊控制规则,作用于被控对象。
其基本特征是:控制算法和规则可以通过在线修改,变动某几个参数可以改变控制结果。
它不仅仅是局限于某个对象,而是通过自组织适应几类对象。
有代表性为以下三种类型:①为自校正模糊控制器:在常规模糊控制中增加系统辨别和修正控制功能。
通过使用一个较为粗糙的初期模型,经过模糊控制器的自组织功能,达到在线修正模糊控制规则,完善系统性能,使其达到灿期的要求;②自调整比例因子模糊控制器:通过调整系统偏差及偏差变化率的比例因子来控制模糊控制器中的输出量的比例系数,即改变系统的增益。
它充分体现了操作者手动控制的思维特点和控制策略,保证了系统有良好的动态性和稳态精度;③模糊自整定PID参数控制器:应用模糊集理论,根据系统运行状态,在线整定控制器PID 参数(KP、KI、KD)。
由于模糊自整定参数KP、KI,KD与偏差e变化率ec间建立起在线自整定函数关系,且这种关系是根据人的经验和智慧积累起来的,使系统在不同的运动状态下能对PID控制器参数实现智能调节,能明显改善被控过程的动态性和稳定性能,提高抗干扰能力和鲁棒性。
4模糊控制与其它智能技术分支相结合作为智能控制的一种新方法,模糊控制与智能领域的一些其它新技术相结合,向着更高层次的应用发展也是目前研究热点之一。
下面简要介绍模糊控制与神经网络和遗传算法的结合情况。
(1)模糊控制与神经网络(NN)的结合神经网络是由大量的简单处理单元构成的非线形动力系统,能映射任意函数关系,且具有学习性,能处理不完整、不精确的、非常棋糊的信息。
模糊控制利神经网络之间具有很强的互补性,一方而对神经网络来说知识抽取和知识表达比较困难,而模糊信息处理方法对此却很有效;另一面,模糊模式很难从样本中直接学习规则,且在模糊推理过程中会增加模糊性,但神经网络能进行有效地学习,并且采用联想记亿而降低模糊。
由此可见,神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊模式对处理结构化的知识更有效。
模糊控制与神经网络的融合系统是一种自适应模糊控制系统。
目前,实现模糊控制的神经网络从结构上看主要有两类,其一是在神经网络结构中引入模糊模式,使其具有处理棋糊信息的能力,如把神经元中的加权求和运算转变为“并”和“交”等形式的模糊逻辑运算以构成模糊神经元;其二是直接利用神经网络的学习功能及映像能力,去等效模糊控制中的模糊功能块,如模糊化、模糊推理、反模糊化等,目前研究应用最为广泛的ANFIS模糊神经网络就属于这一类。
ANFIS网络一般由五层前向网络组成,每层都有明确的含义,第一层为输入层;第二层计算隶属度函数;第三层计算每条规则的使用度;第四层进行归一化计算;第五层实现清晰化即解模糊化。
ANFIS网络所包含的信息能够清晰地获得,克服了BP网络黑箱型操作的不足。
采用神经元网络实现的模糊控制对于知识的表达并不是通过显式的一条条规则,而是把这些规则隐含地分布在整个网络之中。
在控制应用中不必进行复费时的规则搜索、推理,而只须通过高速并行分布计算就可产生输出结果,这在某种意义上与人的思维更为接近。
(2)模糊控制与遗传算法(GA)的结合遗传算法是一种借鉴生物界自然选扦和自然遗传机制的随机化搜索算法,由美国Michigan 大学的Holland教授首先提出。
选择、交义和变异是遗传算法的三个主要操作算子,它们构成了所谓的遗传操作。
遗传算法主要特点是群体搜索策略和群体中个体之间的信息交换,搜索不依赖于梯度信息,这使得它可以高效串地发现全局最优解或接近最优解,并避免陷入局部最优解,而且对问题的初始条件要求较少。
关于模糊控制在平台稳定回路系统中的研究作者:佚名收录:中华论文网()....................................................................................................................................................................................减小字体增大字体作者:李鹏孟卫锋陈利超李朕论文摘要:平台式惯性导航系统依靠由陀螺稳定的机械平台,为导航系统和姿态稳定系统提供测量基准,平台稳定回路是其中事关导航精度的关键部分。
对平台稳定回路进行了建模,将模糊控制和带多个修正因子的模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环回路系统,并对此控制方案进行了仿真分析,理论上证明了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性。
论文关键词[中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!][中华论文网()欢迎您!]:稳定回路双闭环控制模糊控制1964年美国的L.A.Zadeh教授创立了檬朔集合理论,提出用“隶属函数”概念来定量描述事物模糊性,奠定了模糊数学的基础。
1974年英国的E.H.Mamdani研制出第一个模糊控制器,近几年模糊控制已经应用于生活的各领域。
模糊控制是一种基于专家知识的控制系统,本文将模糊控制引人平台稳定回路控制,理论研究了引入模糊控制器后系统整体性能,为模糊控制在稳定回路中的工程应用奠定理论基础。
1惯导平台的稳定原理与稳定回路的组成1.1惯导平台的稳定原理三轴液浮积分陀螺稳定平台,具有三条参数不同而基本工作原理相同的伺服回路通道,用以保证平台台体相对于惯性空间稳定。
当台体转动时,陀螺转子的主轴相对惯性空间要保持稳定,陀螺传感器输出陀螺主轴相对惯性空间的角差信号,经过放大和校正后馈送到平台力矩电机,力矩电机产生扭转力矩,使平台向减少角差的方向扭转,直至信号器输出为零,平台相应轴完成对陀螺主轴跟踪,平台稳定于惯性坐标系内。
1.2惯导平台的稳定回路的结构组成平台稳定回路是一个位置反馈控制系统,组成如图1所示。
2惯导平台稳定回路双闭环控制分析框图与被控对象数学模型平台稳定回路的单闭环控制只有位置反馈环,本文研究平台稳定回路的双环控制,在位置环之内再加一个速度反馈,形成双闭环控制系统。
平台稳定回路的双闭环控制框图如图2。
图2中:日为液浮积分陀螺的角动量;为陀螺传感器的放大倍数;K为耦合放大器和前置放大器的总放大倍数;伺服分解器变比系数;KI功率放大器放大倍数;力矩马达放大倍数;校正网络放大倍数;Wa(s)校正网路;J内框组合件绕轴的转动惯量;J2浮筒组件绕进动轴的转动惯量;C:积分陀螺阻尼系数;力矩马达电枢绕组电磁时间常数;K反馈系数。
平台稳定回路单通道双闭环开环传递函数,如式(1)所示。
除校正环节外将上式代人参数,得到平台稳定回路系统被控对象如式(2)。
3平台稳定回路双闭环系统模糊控制研究平台稳定回路二维模糊控制示意图如图3所示。
3.1稳定回路模糊控制器设计3.1.1清晰量的模糊化本文中模糊控制输入变量为:陀螺的定轴和平台坐标系的角差e和其增量e,模糊控制输出变量:3.1.2模糊控制规则经过长期工程实践的经验总结,得到的平台稳定回路模糊控制规则,如表1所示。
本文共用了49条模糊控制语句;3.1.3模糊控制查询表运用Mandani推理法进行模糊推理,根据最大隶属度原则进行解模糊化处理后,由表1得到模糊控制量查询表的三维输出曲线如图5所示,模糊控制量查询表如表2所示。
3.1.4模糊控制器性能分析在单位阶跃输入(1rad)时系统响应如图6所示:从模糊控制理论看推拿的量化研究作者:王永泉收录:中华论文网()....................................................................................................................................................................................减小字体增大字体【关键词】模糊控制理论;中医推拿;量化研究对手法进行量化研究并建立科学的操作规范是中医推拿学创新发展的重要内容,也是一项复杂的系统工程,需要基础理论和临床应用研究的共同参与,需要采用或借鉴现代先进的技术手段和理念。