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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
2
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
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
6
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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一种基于模型参考自适应的内模网络化控制策略 预览
7
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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电调阀在铀浓缩工艺中的应用及工艺控制优化 预览
15
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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模糊内模控制的永磁无刷直流电机控制研究 预览
16
作者 王维强 程梁 +1 位作者 曾晓松 严运兵 《电机与控制应用》 2019年第6期49-54,共6页
永磁无刷直流电机在日常生活和工业领域中有着广泛的应用。随着控制要求的不断提升,传统双闭环永磁无刷电机控制系统已逐渐无法满足实际需求。针对控制要求,提出了内模控制与模糊控制相结合的驱动方式。在内模控制与双闭环控制相结合的... 永磁无刷直流电机在日常生活和工业领域中有着广泛的应用。随着控制要求的不断提升,传统双闭环永磁无刷电机控制系统已逐渐无法满足实际需求。针对控制要求,提出了内模控制与模糊控制相结合的驱动方式。在内模控制与双闭环控制相结合的基础上加入了模糊控制,电流环采用内模PI控制,转速环采用内模PI与模糊的共同控制。试验结果表明:基于模糊-内模控制的驱动系统在响应速度、超调量、转矩波动等性能方面与传统双闭环控制系统相比,都有明显优势。 展开更多
关键词 永磁无刷直流电机 内模控制 模糊控制 控制系统
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Adaptive Fuzzy Dynamic Surface Control of Flexible-Joint Robot Systems With Input Saturation 预览
17
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
18
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
19
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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注塑机料筒温度控制的研究 预览
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作者 吴清荣 蒋鼎 《橡塑技术与装备》 CAS 2019年第12期47-53,共7页
针对客户反馈,在一些注塑机料筒部分有特殊几段的温控不能很好控制的现象。本文结合PID料筒温度控制的不足引入了模糊控制,将模糊控制和PID控制结合起来控制料筒的温度,并运用工程软件MATLAB7.0进行仿真实验对比,结果表明了模糊变系数PI... 针对客户反馈,在一些注塑机料筒部分有特殊几段的温控不能很好控制的现象。本文结合PID料筒温度控制的不足引入了模糊控制,将模糊控制和PID控制结合起来控制料筒的温度,并运用工程软件MATLAB7.0进行仿真实验对比,结果表明了模糊变系数PID温度控制系统的鲁棒性更好,超调减小,提高了料筒温控的精度。在注塑机快速发展的新时代,料筒温度的控制精度越来越重要,对我司今后注塑机更精密的料筒温控发展起一个引导作用。 展开更多
关键词 注塑机 料筒温控 PID控制 模糊控制
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