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Decomposition Based Fuzzy Model Predictive Control Approaches for Interconnected 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
一种基于模型参考自适应的内模网络化控制策略 预览
6
作者 祝超群 柴富强 《安徽工业大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期56-61,共6页
针对具有时延和模型不精确性的网络化控制系统,提出一种基于模型参考自适应的内模网络化系统控制策略。以内模控制器为调节器,模糊逻辑控制模块为自适应机构,再根据网络时延预测设计网络化控制器,结合自适应控制、模糊控制和内模控制的... 针对具有时延和模型不精确性的网络化控制系统,提出一种基于模型参考自适应的内模网络化系统控制策略。以内模控制器为调节器,模糊逻辑控制模块为自适应机构,再根据网络时延预测设计网络化控制器,结合自适应控制、模糊控制和内模控制的优点改善网络化控制系统性能。最后以工业过程控制领域中最具代表性的一阶和二阶系统为被控对象,采用本文策略对系统进行仿真。结果表明,本文策略使系统的稳定性和抗干扰能力得到明显改善,验证了本文策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 网络化控制系统 自适应控制 模糊控制 内模控制 时延
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基于模糊在线调整权重因子的三相六开关容错逆变器驱动异步电机FCS-MPTC 预览
7
作者 余现飞 缪仲翠 +2 位作者 张文宾 王志浩 李东亮 《电机与控制应用》 2019年第4期27-31,37共6页
为了进一步提高异步电机的控制性能,减小磁链和电流脉动,针对传统异步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中目标代价函数权重因子的配置问题,提出一种模糊在线调整权重因子的异步电机FCS-MPTC方法。通过判断转矩和磁链误差,采用T... 为了进一步提高异步电机的控制性能,减小磁链和电流脉动,针对传统异步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中目标代价函数权重因子的配置问题,提出一种模糊在线调整权重因子的异步电机FCS-MPTC方法。通过判断转矩和磁链误差,采用Takagi-Sugeno模糊控制方法实现对权重因子的动态调整,并给出了模糊论域和相应的模糊规则设计。同时考虑到三相异步电机驱动系统中逆变器开关故障给控制系统带来的影响,采用三相六开关容错控制策略对系统进行容错控制。仿真结果表明:该控制方法能够平滑磁链和电流输出,减小电流谐波。 展开更多
关键词 三相六开关容错控制 模糊控制 权重因子 有限集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)
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基于模糊内模-PID的包装机热封切刀温度控制 预览
8
作者 覃羡烘 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第11期166-171,共6页
目的包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法在传统的PID控制的基... 目的包装机热封切刀温度控制系统存在非线性、大滞后性等特点,传统PID控制的效果也越来越无法满足工艺生产的要求,为了提高包装机热封切刀温度控制的速度和精度,进而提高封口的质量,以提高产品包装效率和品质。方法在传统的PID控制的基础上,通过结合模糊控制和内模控制理论的先进控制算法,提出模糊内模-PID控制算法的包装机热封切刀温度控制系统。内模控制能够使PID控制器参数进行简化,同时模糊控制的引入能够实现控制器参数的在线调整,将该新型控制算法应用到包装机热封切刀温度控制系统中,并与传统控制进行对比。结果通过Matlab仿真软件搭建模内模-PID控制的包装机热封切刀温度控制系统仿真平台,仿真结果表明,系统响应速度、精度、超调量、抗扰动能力等比传统控制系统性能更加优良。结论通过仿真验证了模糊内模-PID控制在热封切刀温度控制系统上的有效性和可行性,能够在温度控制系统中表现出优良的性能指标。 展开更多
关键词 包装机 热封切 温度控制系统 滞后性 传统PID控制 模糊控制 内模控制 Matlab
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模糊自校正串级PID板球控制系统设计与研究 预览
9
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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Design of a Networked Tracking Control System With a Data-based Approach 预览
10
作者 Shiwen Tong Dianwei Qian +2 位作者 Xiaoyu Yan Jianjun Fang Wei Liu 《自动化学报:英文版》 CSCD 2019年第5期1261-1267,共7页
Tracking control is a very challenging problem in the networked control system(NCS), especially for the process with blurred mechanism and where only input-output data are available. This paper has proposed a data-bas... Tracking control is a very challenging problem in the networked control system(NCS), especially for the process with blurred mechanism and where only input-output data are available. This paper has proposed a data-based design approach for the networked tracking control system(NTCS). The method utilizes the input-output data of the controlled process to establish a predictive model with the help of fuzzy cluster modelling(FCM)technology. Then, the deduced error and error change in the future are treated as inputs of a fuzzy sliding mode controller(FSMC) to obtain a string of future control actions. These candidate control actions in the controller side are delivered to the plant side. Thus, the network induced time delays are compensated by selecting appropriate control action. Simulation outputs prove the validity of the proposed method. 展开更多
关键词 Delay compensation FUZZY cluster modeling (FCM) FUZZY SLIDING mode CONTROL (FSMC) NETWORKED TRACKING control(NTC)
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基于MATLAB生成模糊控制规则离线查询表 预览
11
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
12
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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球磨机给矿量的智能控制 预览
13
作者 钱杰 魏镜弢 王家涛 《化工自动化及仪表》 CAS 2019年第7期523-527,共5页
设计了一种双输入单输出模糊控制器,实现选矿厂球磨机给矿量的模糊控制,并利用动态矩阵控制(DMC)算法对给矿机给矿量进行预测控制,消除给矿过程中由于滞后导致的实际给矿量和设定给矿量的误差。实际运行结果表明:预测控制系统在保证球... 设计了一种双输入单输出模糊控制器,实现选矿厂球磨机给矿量的模糊控制,并利用动态矩阵控制(DMC)算法对给矿机给矿量进行预测控制,消除给矿过程中由于滞后导致的实际给矿量和设定给矿量的误差。实际运行结果表明:预测控制系统在保证球磨机稳定运行的基础上提高了磨矿效率。 展开更多
关键词 双输入单输出模糊控制器 球磨机 电耳 给矿量 误差 模糊控制 预测控制 动态矩阵控制算法
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基于模糊控制的锅炉主控调节方法 预览
14
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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基于模糊模型参考学习控制的手术机器人人机交互
15
作者 林安迪 干旻峰 +5 位作者 葛涵 唐宇存 徐海东 匡绍龙 黄立新 孙立宁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期543-550,共8页
为了解决机器人辅助手术环境下人机交互运动过程中的不稳定性问题以及医生个人因素难以建模的问题,提出了一种基于模糊模型参考学习的变导纳人机合作控制方法.首先将人体手臂自然运动的特征作为模糊学习控制的参考模型,通过离线学习机... 为了解决机器人辅助手术环境下人机交互运动过程中的不稳定性问题以及医生个人因素难以建模的问题,提出了一种基于模糊模型参考学习的变导纳人机合作控制方法.首先将人体手臂自然运动的特征作为模糊学习控制的参考模型,通过离线学习机构训练出模糊导纳控制器的变阻尼系数调整参数规则.再以医生对机器人的拖拽力以及机器人速度作为输入、机器人期望的速度作为输出,构建基于变阻尼参数调整的变导纳控制方法.离线训练实验结果表明,该方法经过10次离线训练,可以达到柔顺性要求,人机合作速度最大误差低于17mm/s,且人机合作轨迹最大误差低于15mm.相比单纯基于固定导纳参数的模糊控制,该方法具有更好的跟踪速度与精度. 展开更多
关键词 人机交互 模糊控制 参考学习控制 变导纳控制 手术机器人
质子交换炉温控系统的模糊解耦预测控制 预览
16
作者 伏娜 张晞 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第9期101-106,共6页
针对质子交换炉多变量、非线性、强耦合、大滞后等特点,提出一种模糊解耦与预测控制相结合的温度控制策略,以降低系统耦合并提高系统抗干扰能力。首先通过传热机理分析,基于热平衡机理推导出了质子交换炉的简化线性模型,然后基于模糊策... 针对质子交换炉多变量、非线性、强耦合、大滞后等特点,提出一种模糊解耦与预测控制相结合的温度控制策略,以降低系统耦合并提高系统抗干扰能力。首先通过传热机理分析,基于热平衡机理推导出了质子交换炉的简化线性模型,然后基于模糊策略设计模糊解耦控制器,将多变量系统的控制变为多个单变量系统的控制,并对解耦后的系统采用闭环预测控制。仿真结果表明,较传统PID控制和单纯模糊解耦控制,模糊解耦与预测控制相结合的控制方法不仅能够降低系统耦合程度,而且减小了干扰引起的温度波动。由此表明,该方法在多变量非线性系统中是有效的。 展开更多
关键词 质子交换炉 铌酸锂光波导 机理建模 模糊控制 解耦控制 预测控制
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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
17
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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基于“精确控制”与“模糊控制”的运动竞赛过程最优化控制理论 预览
18
作者 张婕 刘建和 《成都体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2019年第5期87-93,共7页
对运动竞赛过程实施有效控制是实现运动成绩最优化的保障,而竞赛信息获取的局限性决定了需要采用“精准控制”与“模糊控制”两种模式。运动竞赛过程中的数据群为实施“精准控制”提供了实践可能,而当前“精准”研究范式的发展为实施“... 对运动竞赛过程实施有效控制是实现运动成绩最优化的保障,而竞赛信息获取的局限性决定了需要采用“精准控制”与“模糊控制”两种模式。运动竞赛过程中的数据群为实施“精准控制”提供了实践可能,而当前“精准”研究范式的发展为实施“精准控制”提供了方法学的支撑;对于运动竞赛过程中的不确定性,限于目前科学研究水平的有限,只能用模糊控制理论加以阐释。因此,关于运动竞赛过程的最优化控制问题,是建立在“精准控制”与“模糊控制”两种模式的集合上,依次确定与处理控制目标、系统分类、制胜信息提取、施控主体、系统辅助以及反馈问题。 展开更多
关键词 运动竞赛 精准控制 模糊控制 最优化控制
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Model predictive control and improved low-pass filtering strategies based on wind power fluctuation mitigation 预览
19
作者 Yushu SUN Xisheng TANG +4 位作者 Xiaozhe SUN Dongqiang JIA Zhihuang CAO Jing PAN Bin XU 《现代电力系统与清洁能源学报(英文)》 CSCD 2019年第3期512-524,共13页
The rapid development of renewable energy sources such as wind power has brought great challenges to the power grid. Wind power penetration can be improved by using hybrid energy storage(ES) to mitigate wind power flu... The rapid development of renewable energy sources such as wind power has brought great challenges to the power grid. Wind power penetration can be improved by using hybrid energy storage(ES) to mitigate wind power fluctuation. We studied the strategy of smoothing wind power fluctuation and the strategy of hybrid ES power distribution. Firstly, an effective control strategy can be extracted by comparing constant-time low-pass filtering(CLF), variable-time low-pass filtering(VLF), wavelet packet decomposition(WPD), empirical mode decomposition(EMD) and model predictive control algorithms with fluctuation rate constraints of the identical grid-connected wind power. Moreover, the mean frequency of ES as the cutoff frequency can be acquired by the Hilbert Huang transform(HHT), and the time constant of filtering algorithm can be obtained. Then, an improved low-pass filtering algorithm(ILFA) is proposed to achieve the power allocation between lithium battery(LB) and supercapacitor(SC), which can overcome the over-charge and over-discharge of ES in the traditional low-pass filtering algorithm(TLFA). In addition, the optimized LB and SC power are further obtained based on the SC priority control strategy combined with the fuzzy control(FC) method. Finally, simulation results show that wind power fluctuation can be effectively suppressed by LB and SC based on the proposed control strategies, which is beneficial to the development of wind and storage system. 展开更多
关键词 Wind power FLUCTUATION MITIGATION CONTROL STRATEGIES Model predictive CONTROL ALGORITHM Hybrid energy storage(ES) IMPROVED low-pass filtering algorithm(ILFA) Fuzzy control(FC) Strategy
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基于模糊控制的双交叉口相序可变信号配时方法
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作者 乌兰娜仁 罗霞 《综合运输》 2019年第7期77-82,共6页
为优化交叉口信号配时,降低车辆平均延误,提出了一种相序可变的干线双交叉口模糊协调控制方法。提出的模糊协调控制方法包括候选相位选择控制器、绿灯相位观测控制器、相位切换控制器和两个交叉口协调控制模块共五个控制模块。相序可变... 为优化交叉口信号配时,降低车辆平均延误,提出了一种相序可变的干线双交叉口模糊协调控制方法。提出的模糊协调控制方法包括候选相位选择控制器、绿灯相位观测控制器、相位切换控制器和两个交叉口协调控制模块共五个控制模块。相序可变的干线双交叉口模糊协调控制方法基于对当前上下游交叉口交通紧迫程度的判断,以及对未来交通状态演变的估计,采用相序可变的模糊控制方法实时、动态调整交叉口信号配时方案。利用MATLAB对VISSIM二次开发搭建仿真平台,对所提出的模糊控制方法进行了验证。结果表明,所提出的模糊控制方法在单交叉口和双交叉口两个控制层面均优于传统定时控制方法,可以显著降低车辆平均延误,提高交叉口通行效率。 展开更多
关键词 交叉口 信号控制 协调控制 模糊控制 VISSIM二次开发
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