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Decomposition Based Fuzzy Model Predictive Control Approaches for Interconnpcted Nonlinear Systems
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作者 Latifa Dalhoumi Mohamed Chtourou Mohamed Djemel 《国际自动化与计算杂志:英文版》 EI CSCD 2019年第3期369-388,共20页
This paper proposes fuzzy model predictive control(FMPC)strategies for nonlinear interconnected systems based mainly on a system decomposition approach.First,the Takagi-Sugeno(TS)fuzzy model is formulated in such a wa... This paper proposes fuzzy model predictive control(FMPC)strategies for nonlinear interconnected systems based mainly on a system decomposition approach.First,the Takagi-Sugeno(TS)fuzzy model is formulated in such a way to describe the behavior of the nonlinear system.Based on that description,a fuzzy model predictive control is determined.The system under consideration is decomposed into several subsystems.For each subsystem,the main idea consists of the decomposition of the control action into two parts:The decentralized part contains the parameters of the subsystem and the centralized part contains the elements of other subsystems.According to such decomposition,two strategies are defined aiming to circumvent the problems caused by interconnection bet ween subsystems.The feasibility and efficiency of the proposed method are illustrated through numerical examples. 展开更多
关键词 MODEL PREDICTIVE CONTROL centralized CONTROL decentralized CONTROL Takagi-Sugeno(TS)fuzzy models·interconnected nonlinear systems FUZZY MODEL PREDICTIVE CONTROL parallel distributed compensation
基于F-PID的自动控制算法在潜艇应急操纵中的应用 预览
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作者 肖剑波 胡大斌 戴余良 《现代电子技术》 北大核心 2019年第10期102-107,共6页
针对潜艇在航行中,由于操作错误、机械系统故障等原因出现的危险纵倾、损失浮力和舵故障等紧急情况,为避免人员操作失误危及潜艇安全,在潜艇应急操纵中引入F-PID复合自动控制算法。通过参数模糊自整定的PID控制模拟应急操纵,实现潜艇在... 针对潜艇在航行中,由于操作错误、机械系统故障等原因出现的危险纵倾、损失浮力和舵故障等紧急情况,为避免人员操作失误危及潜艇安全,在潜艇应急操纵中引入F-PID复合自动控制算法。通过参数模糊自整定的PID控制模拟应急操纵,实现潜艇在不同应急状况下的自动操纵。根据不同应急工况设计潜艇状态参数进行仿真计算,验证自动控制算法的合理性。 展开更多
关键词 应急操纵 潜艇安全 自动控制算法 模糊自整定 PID控制 模糊控制
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电液比例伺服系统模糊PID复合控制应用研究 预览
3
作者 毛尾 纪朱珂 +1 位作者 韦海利 彭熙伟 《液压与气动》 北大核心 2019年第1期95-99,共5页
针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素,对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究,通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换,提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID... 针对电液比例伺服系统变流量死区和变流量增益等非线性因素,对PID控制和模糊控制的控制效果进行了研究,通过设定合理的控制误差阈值实现PID控制和模糊控制的切换,提出了模糊PID复合控制。采用实验方法比较了PID控制、模糊控制和模糊PID复合控制下电液比例伺服系统空载和带载的控制效果,实验结果表明模糊PID复合控制充分发挥了PID控制和模糊控制的优越性能,既有较快的响应速度,又有较高的控制精度。 展开更多
关键词 电液比例伺服系统 PID控制 模糊控制 模糊PID复合控制
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变频空调常用频率控制技术的仿真研究 预览
4
作者 杜萍 陈远远 刘壬生 《家电科技》 2019年第1期42-44,47共4页
针对家用变频空调器可运行频率范围广及使用环境多变的特点,研究几种常用的频率控制技术,同时构建仿真系统进行仿真,对比分析不同偏差下的控制效果。仿真结果表明,模糊-PID控制在响应速度、超调量、稳定性和控制精度都具有优势,在变频... 针对家用变频空调器可运行频率范围广及使用环境多变的特点,研究几种常用的频率控制技术,同时构建仿真系统进行仿真,对比分析不同偏差下的控制效果。仿真结果表明,模糊-PID控制在响应速度、超调量、稳定性和控制精度都具有优势,在变频空调器频率控制上具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 变频空调 频率控制 PID 模糊 模糊-PID
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基于BFCM-iWM模糊规则自提取的水泥分解炉温度控制
5
作者 赵彦涛 陈宇 +2 位作者 陈英豪 单泽宇 郝晓辰 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期383-389,共7页
针对水泥分解炉温度难以控制、模型建立困难且通用性差的问题,提出一种基于信任度模糊C聚类和改进查表法(BFCM-iWM)模糊规则自提取的温度控制方法.首先,采用信任度模糊C聚类方法(BFCM)从分解炉运行样本数据中提取样本的信任度;然后,利... 针对水泥分解炉温度难以控制、模型建立困难且通用性差的问题,提出一种基于信任度模糊C聚类和改进查表法(BFCM-iWM)模糊规则自提取的温度控制方法.首先,采用信任度模糊C聚类方法(BFCM)从分解炉运行样本数据中提取样本的信任度;然后,利用改进查表法(iWM)提取模糊控制规则,减小噪声和坏点数据对规则提取的影响,以温度偏差和偏差变化率为输入量、喂煤增量为输出量构造控制器实现对温度的控制.实验结果表明,提取到的控制规则鲁棒性好、准确性高、分解炉温度控制效果良好. 展开更多
关键词 信任度 模糊C聚类 模糊规则提取 模糊控制
模糊自校正串级PID板球控制系统设计与研究 预览
6
作者 张世奇 《自动化技术与应用》 2019年第1期1-4,共4页
板球系统是一种典型非线性欠驱动的动力学系统,系统的数学模型不易精确建立。为此,提出了一种模糊自校正串级PID控制方案。通过搭建板球装置,对经典PID与模糊自校正串级PID控制方案进行了对比实验。实验结果表明,模糊自校正串级PID控制... 板球系统是一种典型非线性欠驱动的动力学系统,系统的数学模型不易精确建立。为此,提出了一种模糊自校正串级PID控制方案。通过搭建板球装置,对经典PID与模糊自校正串级PID控制方案进行了对比实验。实验结果表明,模糊自校正串级PID控制取得了更好的控制效果,使系统具有较好的动态特性和静态特性,并满足大学生电子设计竞赛题目的所有测试要求。 展开更多
关键词 模糊控制 比例积分微分控制 串级控制系统 自校正 板球系统
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基于MATLAB生成模糊控制规则离线查询表 预览
7
作者 刘淑荣 金波 《电子测试》 2019年第6期60-61,70共3页
模糊控制是一种基于规则的近似推理的非线性智能控制,在实际控制中得到越来越广泛的应用。模糊控制规则表是模糊控制的核心,采用传统的手工生成方式,计算量较大且容易出错,因此,本文详细讲述如何利用MATLAB仿真工具,方便而迅速地建立模... 模糊控制是一种基于规则的近似推理的非线性智能控制,在实际控制中得到越来越广泛的应用。模糊控制规则表是模糊控制的核心,采用传统的手工生成方式,计算量较大且容易出错,因此,本文详细讲述如何利用MATLAB仿真工具,方便而迅速地建立模糊控制规则离线查询表,对于推广以模糊控制技术为核心的各种实际应用带来极大的便利。 展开更多
关键词 模糊控制 模糊控制规则离线查询表 MATLAB
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移动机器人模糊控制与模糊自适应PID控制 预览
8
作者 段焜 吕猛 《电子测试》 2019年第11期113-114,共2页
本文主要阐述移动机器人模糊控制与模糊自适应PID控制的研究方法及发展方向。
关键词 移动机器人 模糊控制 模糊PID控制
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基于模糊控制的锅炉主控调节方法 预览
9
作者 郭石开 李菲 《现代信息科技》 2019年第4期50-51,共2页
针对火电机组的主蒸汽压力控制对象存在大惯性、大延迟且模型不确定的特点,可以将模糊控制与传统PID控制相结合,构成一种基于模糊控制的锅炉主控调节方法,通过现场实际应用,该控制方法对大惯性、大延迟且模型不确定的控制对象有很好的... 针对火电机组的主蒸汽压力控制对象存在大惯性、大延迟且模型不确定的特点,可以将模糊控制与传统PID控制相结合,构成一种基于模糊控制的锅炉主控调节方法,通过现场实际应用,该控制方法对大惯性、大延迟且模型不确定的控制对象有很好的控制效果。 展开更多
关键词 模糊控制 PID控制 锅炉主控
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电调阀在铀浓缩工艺中的应用及工艺控制优化 预览
10
作者 杨小松 张进荣 刘太珍 《铀矿冶》 CAS 2019年第1期42-47,共6页
铀浓缩生产工艺使用调节器调节压力,存在配套设施多、运行维护成本较高的问题。为简化工艺流程,提高工艺自动化水平,结合机电和控制技术研制了电调阀,用电调阀替代调节器控制级联压力。实际运行表明,采用传统PI控制器的电调阀能够满足... 铀浓缩生产工艺使用调节器调节压力,存在配套设施多、运行维护成本较高的问题。为简化工艺流程,提高工艺自动化水平,结合机电和控制技术研制了电调阀,用电调阀替代调节器控制级联压力。实际运行表明,采用传统PI控制器的电调阀能够满足稳态下级联内部压力的调节;但在较大压力扰动状态下,其控制性能明显不足。针对级联压力控制特点,提出了“模糊-PI”控制策略的优化思路,并设计了“模糊-PI控制器”,提高了电调阀的调节性能。 展开更多
关键词 铀浓缩 电调阀 PI控制 模糊控制
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Adaptive Fuzzy Dynamic Surface Control of Flexible-Joint Robot Systems With Input Saturation 预览
11
作者 Song Ling Huanqing Wang Peter X.Liu 《自动化学报:英文版》 CSCD 2019年第1期97-107,共11页
In this paper, we propose an adaptive fuzzy dynamic surface control(DSC) scheme for single-link flexible-joint robotic systems with input saturation. A smooth function is utilized with the mean-value theorem to deal w... In this paper, we propose an adaptive fuzzy dynamic surface control(DSC) scheme for single-link flexible-joint robotic systems with input saturation. A smooth function is utilized with the mean-value theorem to deal with the difficulties associated with input saturation. An adaptive DSC design with an auxiliary first-order filter is used to solve the 'explosion of complexity'problem. It is proved that all the signals in the closed-loop system are semi-globally uniformly ultimately bounded, and the tracking error eventually converges to a small neighborhood around zero. The main advantage of the proposed method is that only one adaptation parameter needs to be updated,which reduces the computational burden significantly. Simulation results demonstrate the feasibility of the proposed scheme and the comparison results show that the improved DSC method can reduce the computational burden by almost two thirds in comparison with the standard DSC method. 展开更多
关键词 Adaptive fuzzy CONTROL dynamic surface CONTROL (DSC) flexible-joint (FJ) ROBOTS single-link TRACKING CONTROL
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锅炉汽包水位模糊控制系统的MatLab仿真研究 预览
12
作者 冯娜 王垚 《自动化与仪表》 2019年第4期80-84,99共6页
针对火电厂锅炉汽包水位非线性、鲁棒性、时滞性等特点,在PID控制基础上结合模糊控制设计了模糊PID控制器。根据锅炉水位的动态特性建立数学模型,应用Simulink工具箱进行仿真,比较了PID控制与模糊PID控制的控制效果。仿真结果表明,模糊... 针对火电厂锅炉汽包水位非线性、鲁棒性、时滞性等特点,在PID控制基础上结合模糊控制设计了模糊PID控制器。根据锅炉水位的动态特性建立数学模型,应用Simulink工具箱进行仿真,比较了PID控制与模糊PID控制的控制效果。仿真结果表明,模糊PID控制器的响应时间更短,输出跟随输入的速度更快,扰动作用下模糊PID控制器可以更快速调整至稳定状态,总之模糊PID的控制效果要明显优于PID控制。 展开更多
关键词 模糊控制 锅炉汽包水位 三冲量 PID控制 扰动控制 MATLAB仿真
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基于曲线跟踪法的模糊增量型PI控制器设计及应用 预览
13
作者 沈国良 季寿宏 +2 位作者 谭汉 邵迪 杨雪峰 《天然气技术与经济》 2019年第1期49-52,83共5页
随着天然气管网的建设发展,输气站场的控制方式逐渐由传统的人工值守方式向无人值守、集中监控的智能化方式转变。浙江省天然气管网在站场无人化系统的研究和建设过程中,为实现压力调节回路中主、备用支路的冗余及无扰切换的目标,以及... 随着天然气管网的建设发展,输气站场的控制方式逐渐由传统的人工值守方式向无人值守、集中监控的智能化方式转变。浙江省天然气管网在站场无人化系统的研究和建设过程中,为实现压力调节回路中主、备用支路的冗余及无扰切换的目标,以及在用户负荷剧烈变化时,特别是站场上下游两级调节器背靠背设置的极限管容工况下,满足系统调节的稳定性和抗耦合性要求,开发设计了一种有效的支路冗余及系统调节控制方法。研究结果表明:①在压力调节过程中,通过控制算法的改进,相比传统PID控制,无论在系统的快速响应还是超调量控制方面均有显著改善,且在合适的参数支持下具有极广的适应性;②在支路冗余切换方面,结合支路负载能力和调节控制算法,达到了支路间无扰切换的功能要求;③在抗耦合能力方面,根据设备特性和调节趋势来改变控制速度,以此优化调节过程而迫使系统收敛,从而实现解耦的目的;④在实际应用方面,系统完全满足输配站场无人值守集中监控的要求,系统运行稳定可靠。 展开更多
关键词 模糊控制 增量型PI控制 支路联动 控制特性 适应性
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张北数据港柔性变电站DC/AC变流器关键控制策略
14
作者 周京华 张荣 +3 位作者 陈亚爱 张新雷 宇文博 吴杰伟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期128-134,共7页
柔性直流输电是实现新能源并网和直流电网的极具潜力的输电方式。文中在张北数据港设计构造了一台柔性直流输电系统用DC/AC变流器。所设计的变流器采用多变流器并联+z型接地变压器结构。为抑制离网下由于负荷特性而造成的输出电压不平... 柔性直流输电是实现新能源并网和直流电网的极具潜力的输电方式。文中在张北数据港设计构造了一台柔性直流输电系统用DC/AC变流器。所设计的变流器采用多变流器并联+z型接地变压器结构。为抑制离网下由于负荷特性而造成的输出电压不平衡与输出电压畸变问题,分别提出了变流器输出电压不平衡控制策略与输出电压谐波抑制策略,以保证设备的供电质量。为保证设备的不间断供电并提高设备的供电可靠性,提出一种主动限流控制策略,在设备离网供电模式下电力系统发生短路故障时进行主动限流。最后,搭建了2.5MW DC/AC变流器进行实验研究。实验结果验证了所提控制策略的有效性。目前,该装置已应用于张北数据港柔性变电站。 展开更多
关键词 不平衡电压控制 谐波电压抑制 模糊控制 主动限流控制
基于PLC的煤矿空压机变频调速系统优化设计
15
作者 成咏华 张冉 《煤矿机械》 北大核心 2019年第4期173-175,共3页
针对煤矿空压机组运行存在耗电量大、运行效率与可靠性低、机电设备维护和管理难度大等问题,利用S7系列PLC设计空压机变频调速控制系统。系统采用上、下位机监控框架,分别开发支持空压机组优化的软、硬件系统。以风包压力为实际控制对象... 针对煤矿空压机组运行存在耗电量大、运行效率与可靠性低、机电设备维护和管理难度大等问题,利用S7系列PLC设计空压机变频调速控制系统。系统采用上、下位机监控框架,分别开发支持空压机组优化的软、硬件系统。以风包压力为实际控制对象,上位机S7-300利用模糊算法确认各空压机组的功率输出,在线整定PID参数,下位机S7-200对空压机组进行变频调速,适应井下风动负荷的动态变化。该系统实现了对空压机组运行状态的在线监控,系统运行平稳可靠,提高了空压机组的自动化控制水平。 展开更多
关键词 煤矿空压机 PLC 变频调速系统 模糊控制 PID控制
某越野汽车磁流变半主动悬架变论域模糊控制 预览
16
作者 庞辉 刘凡 王延 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期311-319,443,444共11页
为了解决半主动悬架传统变论域模糊控制器过度依赖经验规则的问题,提出了一种基于模糊神经网络的变论域T-S模糊控制策略。首先,根据磁流变减振器阻尼特性的实验结果,建立基于自适应模糊神经网络的减振器阻尼力模型及1/2车辆半主动悬架... 为了解决半主动悬架传统变论域模糊控制器过度依赖经验规则的问题,提出了一种基于模糊神经网络的变论域T-S模糊控制策略。首先,根据磁流变减振器阻尼特性的实验结果,建立基于自适应模糊神经网络的减振器阻尼力模型及1/2车辆半主动悬架动力学模型;其次,建立悬架系统T-S模糊控制器,同时为了实时调节T-S模糊控制器变量的论域,采用模糊神经网络结构描述伸缩因子的变化。仿真结果表明,笔者提出的变论域模糊控制策略能够有效提高车辆行驶平顺性和操作稳定性。 展开更多
关键词 半主动悬架 磁流变减振器 变论域 T-S模糊控制 模糊神经网络
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开架式观测型ROV定点悬停控制方法研究 预览
17
作者 高胜 陈昆 +2 位作者 张利巍 范立华 王克宽 《石油机械》 北大核心 2019年第2期55-64,共10页
定点悬停能力是水下机器人重要的控制性能之一。水下机器人在水下运动时常受到波浪和海流等影响,使常规运动控制方法存在稳定性差的问题,需要一种抗干扰能力强和适应性好的运动控制方法。针对设计的ROV和工作要求,分别设计了传统PID控... 定点悬停能力是水下机器人重要的控制性能之一。水下机器人在水下运动时常受到波浪和海流等影响,使常规运动控制方法存在稳定性差的问题,需要一种抗干扰能力强和适应性好的运动控制方法。针对设计的ROV和工作要求,分别设计了传统PID控制器、模糊控制器和模糊PID控制器,并通过仿真分析对比了在海流和波浪等干扰的条件下各控制器的动态性能。试验结果表明:在定点悬停控制中,PID控制器适应能力差,抗干扰能力弱,对环境变化敏感;模糊控制器在复杂环境中具有良好的响应特性和抗干扰能力,但存在稳态误差,无法实现精准控制;模糊PID综合了两者的优势,既提高了PID控制器的响应速度和抗干扰能力,又弥补了模糊控制存在稳态误差的缺点,但抗干扰性能还是远不及模糊控制器。因此,当控制精度要求不是很高时,建议使用模糊控制器更好,当需要精准控制且控制误差在允许范围内时,建议使用模糊PID控制器。研究成果对水下机器人工程实践指导具有重要意义。 展开更多
关键词 ROV PID 模糊控制 模糊PID 波浪 海流
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串级模糊控制在多变量单级倒立摆中的应用 预览
18
作者 王斌 赵庆 李巾锭 《自动化与仪表》 2019年第3期1-3,65共4页
针对单级倒立摆非线性、多变量等问题,该文研究了串级T-S模糊控制系统控制单级倒立摆的控制策略。建立了单级倒立摆的数学模型,对其进行位移和角度的解耦,建立双闭环串级模糊控制模型,其中内环控制单级倒立摆角度,外环控制单级倒立摆的... 针对单级倒立摆非线性、多变量等问题,该文研究了串级T-S模糊控制系统控制单级倒立摆的控制策略。建立了单级倒立摆的数学模型,对其进行位移和角度的解耦,建立双闭环串级模糊控制模型,其中内环控制单级倒立摆角度,外环控制单级倒立摆的位移。运用并行分配补偿法和极点配置相结合的方法设计串级模糊控制器,并运用自适应遗传算法鲁棒优化串级模糊控制器,实现串级模糊控制器的自动设计。最后,运用Matlab对拟建模型进行了仿真,实验结果证明了该文设计的遗传算法优化串模糊控制模型在多变量控制系统中的有效性。 展开更多
关键词 T-S模糊控制器 模糊控制 遗传算法 并行分配补偿 单极倒立摆
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基于模糊控制理论的智能体运动控制方法
19
作者 陈杰 程胜 徐梦 《航空科学技术》 2019年第2期74-78,共5页
模糊控制是相对于传统自动控制领域精确控制而言的一种非线性的系统智能控制方法,模糊控制通过对观测量进行模糊化,建立模糊控制规则以及模糊推理三个步骤实现模糊模控制。结合智能算法进行智能体的控制方法的研究一直是国内外学者热切... 模糊控制是相对于传统自动控制领域精确控制而言的一种非线性的系统智能控制方法,模糊控制通过对观测量进行模糊化,建立模糊控制规则以及模糊推理三个步骤实现模糊模控制。结合智能算法进行智能体的控制方法的研究一直是国内外学者热切关注的问题,本文针对智能体的追踪问题提出了一种使用模糊控制的方法进行目标的追踪。试验结果证明,本文提出的方法能够有效地实现智能体的目标追踪。 展开更多
关键词 模糊控制 模糊推理 智能体 追踪
基于模糊控制的舰船桅杆振动半主动控制研究 预览
20
作者 黄晓明 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第1X期139-141,共3页
针对舰船桅杆在外载荷作用下产生的基础激励对其雷达等设备造成转角振动的问题,设计一种复合式的半主动的桅杆振动控制系统。根据航行中舰船的桅杆振动特性,采用基于磁流(MR)变阻尼器和并联机构的复合式半主动减振控制装置。针对复合控... 针对舰船桅杆在外载荷作用下产生的基础激励对其雷达等设备造成转角振动的问题,设计一种复合式的半主动的桅杆振动控制系统。根据航行中舰船的桅杆振动特性,采用基于磁流(MR)变阻尼器和并联机构的复合式半主动减振控制装置。针对复合控制器具有较高的非线性的特性,采用模糊控制的非线性映射功能,建立半主动控制系统。同时,基于Ansys平台,使用APDL对设计的复合式半主动控制系统进行仿真计算。选取某型舰船桅杆振动为研究对象,仿真结果表明本文所提方法能够有效的降低桅杆振动。 展开更多
关键词 舰船桅杆 结构振动 半主动控制 模糊控制 ANSYS
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