基于插值机理的分布参数系统T-S模糊推理建模

研究分布参数系统的建模问题,给出一种基于T-S模糊推理与HX方法的T-S型模糊三角插值推理建模方法,满足插值机理.理论分析表明方法可利用有限的采样数据推断分布参数系统的时空变化规律.仿真实验显示方法是有效的,且具有建模精度较高的特点.     

单水箱液位控制系统的模糊推理建模及仿真

首先,依据实际背景,利用单水箱实验系统设计了几种典型的液位控制实验;然后,将模糊推理建模法应用于实际的单水箱液位控制系统中,推导得到其数学模型,即变系数线性微分方程组;最后,利用仿真实验检验了这些数学模型的准确性。结果表明这种建模方法比较精确,充分考虑了实际系统的非线性特性。     

非线性网络控制系统的保性能控制

针对网络诱导时延小于一个采样周期的非线性网络控制系统,研究了系统的稳定性和保性能控制问题.对于T-S模糊模型描述的非线性被控对象,将时延的不确定性转化为系统参数的不确定性,从而将这一类非线性网络控制系统建模为具有参数不确定性的离散T-S模糊模型.基于建立的模型,提出了存在稳定保性能控制器的充分条件,并得出了相应的线性矩阵不等式(LMI)形式.最后通过对永磁同步电动机混沌系统进行控制和仿真研究,验证了所提出方法的有效性.     

线性控制系统结构稳定性的定量分析

§1.引言由于实际系统在运行中往往受各种因素的干扰,如元件的老化,系统的时变性;加之在建模过程中的数学处理,使得对被控对象所建立的数学模型不可能与实际过程的动态完全相符.于是,自然就对控制系统的分析与综合提出结构稳定性的要求.所谓一个系统在标称点 P 处关于性质 π 是结构稳定的,是指点 P 处存在某个邻域,使得当点 P 在此邻域内变化时,该性质仍为变化后的系统所具有.本文所考虑的性质 π 则具体化为闭环稳定且输出调节,即无静差性质.关于结构稳定综合的存在性及其设计方法在理论上已获得较为完满的解决.文献[1]指出:对一个具有确定性但不可测干扰的装置,按闭环稳定     

智能空间刚架的模糊自抗扰振动抑制研究

智能空间刚架作为太空望远镜支撑架是一种新型智能空间结构.为抑制刚架系统在运动过程中产生的振动,"文章提出了一种基于自抗扰控制的非线性模糊自抗扰控制理论,并设计出模糊自抗扰控制器.首先采用有限元方法计算出空间刚架的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵,进而建立系统模型并设计出自抗扰控制器以实现对系统振动的抑制.基于普通自抗扰控制器,利用模糊推理在线整定控制器中非线性状态误差反馈的参数.该控制器不依赖于被控对象的精确数学模型,具有良好的控制性能,同时参数的在线自整定简化了调参难度.仿真实验验证了所提方法的有效性.     

T-S型模糊推理建模方法的插值同质性

本文从插值角度对T-S模糊推理建模进行了进一步阐述,揭示了它与数值微分推导T-S模糊推理建模结果的一致性。在选择全交叠三角形隶属函数的特定情况下,T-S型模糊推理模型是插值的另外一种表现形式。T-S型模糊插值推理建模因满足插值性而在逼近性方面优于普通的T-S模糊系统。最后利用仿真实验对理论分析进行了有效性与可行性验证。     

控制工程(系统)的经典力学原理

控制工程(系统)的经典力学原理在于能够精确构建和估计被控系统的输出位置,速度和加速度三个状态变量,应用牛顿定律对这三个状态变量作出闭环负反馈控制,使得系统输出跟踪期望的输出轨迹.在文献(开平安和申忠利,2022)中,在匀加速运动方程基础上,应用卡尔曼滤波器设计了OUAM观测器(Observer based on Uniform Acceleration Movement),基于牛顿定律设计了无模型控制MFCNLM系统(Model-Free Control based on Newton’s Laws of Motion),控制系统的所有参数设计不需要被控对象的模型,仅需控制工程师给出闭环控制系统输出期望的过渡过程时间T.文章在文献(开平安和申忠利,2022)的基础上,着重分析了牛顿定律在OUAM观测器和MFCNLM系统中的理论和应用,论证了OUAM观测器的无偏性和MFCNLM系统的有效性,分析和论证了MFCNLM系统,PID和PIDCC系统在控制系统设计上的经典力学统一性,分析和设计了在具有纯延时环节时变系统中的一种简单而有效的方法.仿真结果论证了MFCNLM系统和具有补偿器的PIDC...     

基于模糊变换的模糊系统及HX方程

本文研究基于模糊变换的模糊系统的构造方法和模糊推理建模法问题。首先,给出了利用单入-单出模糊系统和模糊变换构造双输入-单输出模糊系统的方法,指出这种模糊系统具有泛逼近性,并给出了该模糊系统具有泛逼近性的充分条件。其次,将该模糊系统应用到模糊推理建模法中,得到了一种新的HX方程,泛逼近性定理说明:该HX方程对原系统具有很好的泛逼近性。最后,将得到的新的HX方程应用到自治Lienard系统中,得到了不含一阶导数项的简化HX方程。简化的HX方程将原先逐片求解(m-1)(n-1)个方程,简化为逐片求解m-1个方程,从而降低了计算复杂度。仿真实验说明了新HX方程的有效性。     

孵化控制系统的模糊免疫PID控制算法研究

家禽孵化是一个复杂的生物学过程,实现其自动控制水平有着重大意义.针对孵化系统是一个多变量、强耦合、大滞后的复杂动态系统,提出一种模糊免疫P ID控制方法,该方法根据模糊控制原理对P ID参数进行在线修改,利用生物免疫机理调整非线性函数,然后用免疫修正进一步调整P ID系统参数,使被控对象具有良好的性能,实现了家禽孵化设备中温度、湿度和含氧量的智能控制.系统投入运行表明,动态响应好,控制精度高,鲁棒性高,易于各种孵化的实现,从而提高了孵化率.     

具有降阶模型的 MRAC 系统的鲁棒控制器设计

在自适应控制中被控对象的模型往往与实际对象有一定的误差,表现为对象的未建模动态特性和外来干扰.而适应控制的设计者只能以理想模型为基础来设计自适应控制器.然而有些自适应算法不能保证问题对外来干扰或未建模特性的稳健性,甚至很小的干扰也会使得自适应环不稳定.自80年代初,C.E.Rohrs 等提出这种具有未建模     

基于FHM模型的非线性网络化控制系统H_∞优化控制

研究了一类具有随机网络诱导时延,数据包丢失和扰动的网络化控制系统H_∞优化控制问题.针对一类非线性被控对象,基于状态反馈控制器,建立了网络化模糊双曲正切混杂系统模型.根据Lyqpunov稳定性理论,给出了系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件和控制器优化参数的获取方法.仿真算例利用神经网络算法和线性矩阵不等式工具箱,完成了模型参数的辨识与最优扰动衰减度的求取,证明了分析方法和结果的有效性.     

典型模糊控制器的隶属函数设计及分析

基于一类sum-product模糊推理算子、重心解模糊化法和单点输出的典型模糊控制器的解析结构推导,深入分析了输入隶属函数对模糊控制系统性能的影响,提出了隶属函数的系统化设计方法.并在此基础上,设计了一种具有等差间距因子的三角形隶属函数并推导了其模糊控制器的解析结构,仿真结果证明了该设计的有效性.     

分布时延网络控制系统的H_∞优化控制

研究了具有分布时延和扰动的网络控制系统H_∞优化控制问题.连续系统中的网络时延必须分开讨论.针对线性时不变被控对象,基于连续动态输出反馈控制器,建立了同时含有连续项和离散项的混合系统模型.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件.通过引入等式约束的方法将其转化为线性矩阵不等式,给出了系统H_∞次优控制器参数和扰动衰减度的求取方法,并将该系统H_∞最优控制问题转化为线性目标最小化问题.仿真算例说明了分析方法和结果是有效可行的.     

控制理论——模型论还是控制论

控制理论发展历史中的最近30年称为现代控制理论时期.学者们从不同角度描述过这一时期各个阶段的特征,也展望过未来发展趋势.我们从另一角度概括这一时期的特征为控制理论发展史中的“模型论”时期.建立控制系统的模型、分析系统的模型、依靠模型寻求控制律,是这一时期主流的思考方式.无论是线性系统还是非线性系统,无论是状态空间法还是频域法,系统的数学模型是研究问题的出发点(分析与设计)或归宿(建模与辨识).数学模型作为研究对象,以科学发展史上少见的速度和广度提出揭开控制系统本     

基于Schweizer-Sklar算子的模糊推理模型的连续性

本文将Schweizer-Sklar算子引入模糊系统,引入了模糊推理模型连续性的新定义,给出了两种典型的模糊推理模型为连续模型的充要条件.讨论了几种常用的模糊推理模型的连续性,给出其改进形式.     

基于模糊逻辑推理的改进多响应参数优化方法研究

研究一种基于模糊逻辑推理的改进多响应参数优化方法.通过满意度函数求解各个响应的满意度值,然后经过模糊逻辑推理将多个响应的满意度值转化为模糊推理等级(FRG).模糊推理规则可以充分考虑实际工艺操作经验和专家知识,利用响应间相互关系的机理和统计信息,得到的模糊推理等级能够客观反映多个质量特性的整体水平.将基于模糊逻辑推理的改进多响应参数优化方法运用到铣切削生产过程的参数优化设计中,使两个响应的粗糙程度均有所下降,验证了方法的有效性.     

一类随机时延网络控制系统的神经网络自适应容错控制

针对一类随机时延网络控制系统,提出一种基于RBF神经网络自适应动态补偿的容错控制策略.该方法通过在线估计时延将系统建模为随机切换系统,并在模型参考自适应方法的基础上设计RBF神经网络动态补偿容错控制器,利用Lyapunov稳定性理论给出神经网络补偿器的在线权值学习算法,以保证网络控制系统在故障情况下的跟踪性能和状态一致最终有界稳定.最后通过仿真验证了该方法的有效性.     

模糊CRI算法及模糊推理的有效性研究

通过揭示模糊推理的一种CRI算法的逻辑原理,提出了模糊推理的一种新算法.并对单规则的CRI算法(或三Ⅰ算法)的重心(或最大隶属度)去模糊法的有效性进行了研究.发现在单规则的CRI算法(或三Ⅰ算法)的模糊推理中,当大前提的后件取对称模糊集时,采用重心去模糊法使得推理结果无效,而采用最大隶属度去模糊法可使得推理结果有效.     

无消相干子空间中开放量子系统状态调控的收敛性

基于Lyapunov方法提出实现开放量子系统中目标态为无消相干子空间中纯态时收敛的控制策略.在假定被控系统哈密顿量各个本征态的能级差互不相同并且任意能级都是直接耦合的前提下,给出了一个关于观测算符的充分条件使系统最大不变集只包含目标态.选择观测算符平均值为Lyapunov函数,在相互作用绘景下设计控制律,并利用Barbalat引理分析系统的最大不变集.证明了如果满足所提条件,无消相干子空间中系统的任意本征态或叠加态的目标态都是全局渐近稳定的;被控系统能够从任意初始态转移到期望的目标态.同时给出了一种利用Schmidt正交化来构造观测算符的方法,并且在一个三能级系统的仿真实验上验证了所提方法的正确性.     

水泥产品结构的综合智能优化及应用研究

根据水泥市场需求信息,运用自适应模糊推理系统对水泥产品结构需求进行系统建模,应用并行遗传算法对模型求解,得到了来年的最优水泥产品结构需求计划,为水泥企业的生产规划及其经济效益的提高提供了重要的参考价值.