模糊自適應(yīng)控制的懸臂梁振動(dòng)主動(dòng)控制算法

針對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)非線性、時(shí)變和負(fù)荷經(jīng)常變化等情況,常規(guī)pid控制方法難以有效地對(duì)其進(jìn)行控制的問題,提出了基于模型參考的模糊自適應(yīng)控制方案。并在matlab環(huán)境下進(jìn)行了改變?cè)O(shè)定值的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果證明,系統(tǒng)滿足控制要求,模型參考模糊自適應(yīng)控制方案是可行的。

設(shè)計(jì)了smith預(yù)估的模糊自適應(yīng)pid控制器。結(jié)合smith預(yù)估控制、模糊控制和傳統(tǒng)pid控制的優(yōu)點(diǎn),利用模糊推理實(shí)現(xiàn)對(duì)pid參數(shù)的在線自動(dòng)調(diào)整,最后將它應(yīng)用到中央空調(diào)冷溫水二次泵變流量的系統(tǒng)中。仿真試驗(yàn)表明,基于模糊自適應(yīng)pid控制的冷溫水變流量二次泵的自適應(yīng)能力有所提高,響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)性能也有所改善。

由于分布式電源逆變并網(wǎng)發(fā)電與有源電力濾波器(activepowerfilter,apf)在結(jié)構(gòu)功能上具有相似性,本文提出了結(jié)合綠色分布式電源的有源電力濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)使apf除了能夠?yàn)V除諧波外,還可以向負(fù)載供能,拓展了apf的應(yīng)用范圍,有利于電網(wǎng)的綠化和供能的多元化.分布式電源通過逆變升壓整流來維持apf直流側(cè)的電容電壓的穩(wěn)定,而不需要消耗電網(wǎng)中的能量.針對(duì)畸變電壓的工況,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)dq檢測(cè)算法;在apf控制上采用了自適應(yīng)模糊控制的策略,不僅能快速跟蹤諧波電流,而且具有較強(qiáng)的魯棒性.仿真結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和可靠性,證明了本文所提算法的有效性和正確性.

基于模糊自適應(yīng)控制的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)——針對(duì)變風(fēng)量空捌系統(tǒng)非線性、時(shí)變和負(fù)荷經(jīng)常變化等情況，常規(guī)pid控制方法難以有效地對(duì)其進(jìn)行控制的問題，提出了基于模型參考的模糊自適應(yīng)控制方案。并存mafiab環(huán)境下進(jìn)行了改變?cè)O(shè)定值的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。

研究了逆變點(diǎn)焊電源恒流自適應(yīng)控制的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,設(shè)計(jì)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。利用bp算法,采用先正弦函數(shù)輸入后恒定輸入的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分段訓(xùn)練,并使用matlab語(yǔ)言,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了自適應(yīng)控制和比例因子影響的仿真分析。結(jié)果表明,逆變點(diǎn)焊電源恒流自適應(yīng)控制模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)在線調(diào)整隸屬函數(shù)參數(shù),控制系統(tǒng)可快速感知外來干擾和過程變化,平均控制相對(duì)誤差小于2.08%;比例因子的選取,對(duì)系統(tǒng)有很大影響,不同的比例因子在與訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合進(jìn)行控制時(shí),系統(tǒng)控制效果不同。

針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)控制對(duì)象多變量、非線性、大滯后、時(shí)變性的特點(diǎn),將pi控制和模糊控制結(jié)合起來,提出了模糊自適應(yīng)pi控制,并進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明這種方法的控制效果優(yōu)于常規(guī)的pi控制,并消除了模糊控制穩(wěn)態(tài)誤差較大的缺點(diǎn),具有響應(yīng)時(shí)間短、控制精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

針對(duì)房間溫控對(duì)象的參數(shù)變化對(duì)空調(diào)器模糊控制效果有很大影響這一現(xiàn)象，提出了一種基于遺傳算法的自適應(yīng)模糊控制方法，該方法由一種新型的參數(shù)混合辨識(shí)算法以及變?nèi)后w規(guī)模的遺傳優(yōu)化算法組成，從而實(shí)現(xiàn)了比例因子的在線自調(diào)整。仿真結(jié)果證明了該方法的有效性。

船舶航向控制器的設(shè)計(jì)一直是各國(guó)學(xué)者的研究重點(diǎn),隨著技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)船舶航向控器設(shè)計(jì)的要求越來越高,加之水面狀況越來越復(fù)雜,傳統(tǒng)的pid控制很難達(dá)到滿意的效果?；谀：赃m應(yīng)pid控制在改進(jìn)傳統(tǒng)pid控制的基礎(chǔ)上,采用一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的方式,與常規(guī)的pid控制器相比,不但控制效果得到了很好的改善,而且還具有更好的抗干擾能力。

應(yīng)用模糊信息處理,對(duì)人體熱舒適感(pmv值)進(jìn)行了調(diào)查分析,提出了中部地區(qū)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)室內(nèi)計(jì)算溫度的最優(yōu)范圍為:17.0～19.2℃;為了實(shí)現(xiàn)智能建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制,建立以人的經(jīng)驗(yàn)、模糊控制和自適應(yīng)控制為基礎(chǔ)的新型控制系統(tǒng),將傳統(tǒng)專家系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)中的模糊規(guī)則轉(zhuǎn)換到flc中,采用控制規(guī)則在線連續(xù)調(diào)整的方法設(shè)計(jì)制冷空調(diào)系統(tǒng)的模糊控制器,以期達(dá)到良好的控制效果。仿真結(jié)果表明:所設(shè)計(jì)的制冷模糊控制器具有過渡時(shí)間短、超調(diào)幅度小、波動(dòng)次數(shù)少的特點(diǎn)。

閥門定位器是一個(gè)非線性、時(shí)變及未知模型系統(tǒng),普通pid無(wú)法滿足應(yīng)用過程中快速、高精度要求.文中提出將常規(guī)pid控制方法和模糊技術(shù)相結(jié)合的的控制方式.在分析系統(tǒng)滿足ziegler-nichols條件的基礎(chǔ)上,運(yùn)用其設(shè)定方法對(duì)pid參數(shù)進(jìn)行了歸一化處理,并對(duì)處理后的單個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)控制算法.實(shí)驗(yàn)證明該控制算法控制效果明顯優(yōu)于普通pid.算法計(jì)算量小、調(diào)節(jié)可靠、自適應(yīng)性強(qiáng),能夠滿足工業(yè)應(yīng)用需要.

中央空調(diào)耗能占建筑能耗的一半,為實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,針對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的非線性、大滯后和時(shí)變性,采用模糊模型參考學(xué)習(xí)控制算法應(yīng)用于冷卻水系統(tǒng)中。仿真結(jié)果證明了該算法具有穩(wěn)定性、快速性以及較強(qiáng)的抗干擾性,能夠?qū)崿F(xiàn)中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行。

本文提出了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中室溫控制方案。針對(duì)控制對(duì)象的大慣性、大時(shí)延特點(diǎn),采用了串級(jí)控制策略;針對(duì)對(duì)象的非線性和不確定性,主控器采用了一種新的模糊自整定pid參數(shù)的方式,經(jīng)仿真驗(yàn)證,該主控器具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能,特別是在魯棒性方面大大優(yōu)于常規(guī)pid控制器。

針對(duì)柔性串聯(lián)機(jī)械臂傳統(tǒng)控制方式的軌跡跟蹤精度存在誤差較大的缺陷，文章提出了一種結(jié)合柔性串聯(lián)機(jī)械臂彈性動(dòng)力學(xué)方程和模糊自適應(yīng)滑?？刂疲╯lidingmodecontrol，smc）的控制方法。采用運(yùn)動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)（kineto-elastic-dynamics，ked）法，結(jié)合系統(tǒng)的約束方程，建立了機(jī)械臂的彈性動(dòng)力學(xué)方程，為系統(tǒng)提供控制對(duì)象模型；將模糊自適應(yīng)算法與smc控制器相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種新型smc控制器，并運(yùn)用lyapunov函數(shù)驗(yàn)證該新型smc控制器的穩(wěn)定性；基于s-function函數(shù)，建立機(jī)械臂的matlab／simulink仿真框圖，對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明，模糊自適應(yīng)smc控制器具有軌跡跟蹤精度高和穩(wěn)態(tài)誤差小的特點(diǎn)，驗(yàn)證了新型smc控制器的有效性。

自動(dòng)控制是實(shí)現(xiàn)建筑熱工系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的關(guān)鍵措施。建筑熱工過程是典型的多變量、大滯后、分布參數(shù)、變量關(guān)聯(lián)耦合的非線性時(shí)變過程,很難建立其精確數(shù)學(xué)模型,經(jīng)典控制和現(xiàn)代控制方法在應(yīng)用中常存在控制效果不理想、系統(tǒng)能耗較大等問題?；趯＜抑R(shí)和操作者經(jīng)驗(yàn)的模糊-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制就成了建筑節(jié)能領(lǐng)域極具發(fā)展前途的理論和方法。本文系統(tǒng)地綜述了各類自適應(yīng)模糊控制器的研究與應(yīng)用進(jìn)展,為建筑節(jié)能領(lǐng)域從事該方面的研究提供了理論和技術(shù)參考。

針對(duì)柔性串聯(lián)機(jī)械臂傳統(tǒng)控制方式的軌跡跟蹤精度存在誤差較大的缺陷,文章提出了一種結(jié)合柔性串聯(lián)機(jī)械臂彈性動(dòng)力學(xué)方程和模糊自適應(yīng)滑模控制(slidingmodecontrol,smc)的控制方法.采用運(yùn)動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)(kineto-elastic-dynamics,ked)法,結(jié)合系統(tǒng)的約束方程,建立了機(jī)械臂的彈性動(dòng)力學(xué)方程,為系統(tǒng)提供控制對(duì)象模型;將模糊自適應(yīng)算法與smc控制器相結(jié)合,設(shè)計(jì)出一種新型smc控制器,并運(yùn)用lyapunov函數(shù)驗(yàn)證該新型smc控制器的穩(wěn)定性;基于s-function函數(shù),建立機(jī)械臂的matlab/simulink仿真框圖,對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行仿真分析.結(jié)果表明,模糊自適應(yīng)smc控制器具有軌跡跟蹤精度高和穩(wěn)態(tài)誤差小的特點(diǎn),驗(yàn)證了新型smc控制器的有效性.

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，常規(guī)pid的應(yīng)用極為廣泛，但是常規(guī)pid控制在控制精度，響應(yīng)速度等方面略顯不足。對(duì)常規(guī)pid和模糊自適應(yīng)pid控制進(jìn)行比較，運(yùn)用matlab中的simulink工具箱進(jìn)行建模仿真，并在plc中對(duì)模糊自適應(yīng)pid控制進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)，體現(xiàn)出模糊自適應(yīng)pid控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)。

提出一種電液比例閥的模糊與自適應(yīng)模糊pid復(fù)合控制設(shè)計(jì)及matlab仿真。在大偏差情況下采用模糊控制,小偏差時(shí)采用自適應(yīng)模糊pid控制,仿真結(jié)果表明該方法具有模糊控制的pid動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、超調(diào)量小和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是一種更加有效的控制策略。

研究空調(diào)系統(tǒng)控制的優(yōu)化問題,針對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)時(shí)變、非線性、純滯后的復(fù)雜系統(tǒng),要求達(dá)到舒適節(jié)能的環(huán)境。傳統(tǒng)模糊控制和pid控制方法難以獲得較好的控制性能。為解決控制系統(tǒng)中超調(diào)量大、振蕩和控制精度不高等問題,提出了史密斯預(yù)估的自適應(yīng)模糊-pid復(fù)合控制策略。在傳統(tǒng)的模糊控制中加入自適應(yīng)環(huán)節(jié),通過模糊自適應(yīng)校正解決了因模糊規(guī)則粗糙而造成控制精度不高,適應(yīng)能力弱的問題。針對(duì)大滯后系統(tǒng),采用史密斯預(yù)估補(bǔ)償,減小了控制系統(tǒng)的超調(diào)和振蕩。同時(shí),用模糊與pid相并聯(lián)的復(fù)合控制方式,提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和穩(wěn)態(tài)精度。仿真結(jié)果證明,改進(jìn)的控制策略響應(yīng)快、控制精度高、魯棒性強(qiáng),為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的智能控制設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

針對(duì)目前污水處理廠的污泥回流系統(tǒng)存在控制效果差、不穩(wěn)定、能耗高等缺點(diǎn),提出了基于自適應(yīng)模糊控制的污泥回流系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況和操作經(jīng)驗(yàn),給出了污泥回流系統(tǒng)的具體硬件結(jié)構(gòu)及工藝流程,總結(jié)出自適應(yīng)模糊控制器的控制規(guī)則并確定了相應(yīng)的控制參數(shù)。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明,該自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)使生化池混合液濃度穩(wěn)定在設(shè)定值附近,同時(shí)保證了較好的出水效果,并且抗擾動(dòng)能力強(qiáng),提高了污泥回流的效率,節(jié)約了能源。

相控開關(guān)技術(shù)可以有效地削弱電網(wǎng)各類負(fù)載投切操作引起的系統(tǒng)暫態(tài)過程,是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要技術(shù)之一。真空開關(guān)選相操作的技術(shù)關(guān)鍵是控制真空開關(guān)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性,實(shí)現(xiàn)真空開關(guān)在不同環(huán)境下的動(dòng)作時(shí)間穩(wěn)定。利用模糊pid自適應(yīng)控制技術(shù),針對(duì)基于永磁機(jī)構(gòu)的真空開關(guān)提出一種新型控制驅(qū)動(dòng)方案;并基于tms320lf2407a處理器實(shí)現(xiàn)了新型真空開關(guān)永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)研究驗(yàn)明了該控制系統(tǒng)在環(huán)境因素變化時(shí)可保持合閘時(shí)間誤差穩(wěn)定在±0.25ms以內(nèi)。

研究振動(dòng)打樁機(jī)的同步控制,針對(duì)液壓系統(tǒng)的非線性、時(shí)變性、模型的不確定性,設(shè)計(jì)模糊pid控制器,利用其算法簡(jiǎn)單、魯棒性好和可靠性高等特點(diǎn),提高系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:模糊pid控制器相較于普通pid控制器具有更高的控制精度和穩(wěn)定性。

采用一種建立在連續(xù)輸入輸出論域上的模糊控制器，避免了普通模糊控制器由于論域的離散化而存在的量化誤差。通過采用分級(jí)模糊控制的方法進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的控制精度和收斂品質(zhì)。同時(shí)還給出了一種自適應(yīng)控制算法，利用它可以調(diào)整模糊規(guī)則以適應(yīng)系統(tǒng)的時(shí)變性。利用該文的模莫糊控制器對(duì)典型非線性時(shí)變系統(tǒng)-vvvf液壓電梯的實(shí)時(shí)控制結(jié)果表明；這種模糊控制器魯棒性好，控制精度高，自適應(yīng)能力強(qiáng),具有很高的實(shí)用價(jià)值。