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基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制 被引量:4
1
作者 李磊 章政 +2 位作者 黄卫华 郭庆瑞 胡阳城 《高技术通讯》 CAS 2022年第8期866-874,共9页
立方体机器人具有非线性、多变量、强耦合和欠驱动结构不稳定等特性。针对坡面上以棱边为支点自平衡的立方体机器人的控制问题,设计了一种基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制系统。首先,基于区间Ⅱ型T-S模糊模型对立方体... 立方体机器人具有非线性、多变量、强耦合和欠驱动结构不稳定等特性。针对坡面上以棱边为支点自平衡的立方体机器人的控制问题,设计了一种基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的立方体机器人自平衡控制系统。首先,基于区间Ⅱ型T-S模糊模型对立方体机器人在坡面上以棱边为支点自平衡进行建模;然后,设计了基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的状态反馈控制器,并通过粗糙集对控制器的模糊规则进行约简;最后,实验验证了本文所设计立方体机器人坡面控制系统的可行性。通过实验结果对比可知,相比于传统比例积分微分(PID)控制系统,本文所设计的基于区间Ⅱ型T-S模糊模型的控制系统能更好地处理立方体机器人系统的不精确性和外界扰动。 展开更多
关键词 立方体机器人 区间t-s模糊 粗糙集 自平衡控制
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室内舒适性指标PMV的区间Ⅱ型T-S模糊建模 被引量:1
2
作者 陈朦 李柠 李少远 《智能系统学报》 2011年第3期219-224,共6页
预测平均投票值(PMV)是室内热环境的标准化指标,其涉及的数学模型复杂且存在不确定性,不能适应实时控制的需要.同时,传统的采用一个PMV值评价热环境的方法具有局限性,不能反映不同位置人体舒适感的差异.为了处理测量噪声和人体因素带来... 预测平均投票值(PMV)是室内热环境的标准化指标,其涉及的数学模型复杂且存在不确定性,不能适应实时控制的需要.同时,传统的采用一个PMV值评价热环境的方法具有局限性,不能反映不同位置人体舒适感的差异.为了处理测量噪声和人体因素带来的不确定性,通过对室内气流和传热计算流体动力学(CFD)模拟数值以准确描述PMV值,建立了PMV的区间II型T-S模糊模型.针对二阶模糊隶属度的确定问题,在G-K聚类的基础上,采用遗传算法对二阶隶属度函数的参数进行优选,再由最小二乘法辨识得到后件参数.仿真结果表明II型T-S模糊模型比I型更有效地减少了不确定性,对模型精度的影响,对动态过程和稳态数值都有很好的预测能力. 展开更多
关键词 PMV CFD 模糊 区间t-s模糊系统
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基于区间Ⅱ型FNN的MSWI过程炉膛温度控制 被引量:2
3
作者 汤健 田昊 +1 位作者 夏恒 乔俊飞 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第2期157-172,共16页
针对城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的炉膛温度难以实现有效控制的问题,提出基于区间Ⅱ型模糊神经网络(interval type-Ⅱfuzzy neural network,IT2FNN)的炉膛温度控制方法。首先,进行炉膛温度控制特性分析... 针对城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的炉膛温度难以实现有效控制的问题,提出基于区间Ⅱ型模糊神经网络(interval type-Ⅱfuzzy neural network,IT2FNN)的炉膛温度控制方法。首先,进行炉膛温度控制特性分析以确定对其产生影响的关键操作变量;然后,根据上述操作变量基于线性回归决策树(linear regression decision tree,LRDT)建立多入单出(multiple-input single-output,MISO)炉膛温度模型;最后,构建具有自适应参数学习的IT2FNN控制器,并证明其稳定性。在MSWI过程数据集上构建模型并进行控制,实验结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 城市固废焚烧(municipal solid waste incineration MSWI) 炉膛温度控制 线性回归决策树(linear regression decision tree LRDT) 区间模糊神经网络(interval type-fuzzy neural network IT2FNN) 梯度下降法 李雅普诺夫稳定性分析
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基于区间二型T-S模糊系统的压电迟滞特性建模 被引量:2
4
作者 陈圣鑫 赵新龙 +1 位作者 苏强 苏良才 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第6期843-847,853,共6页
为了辨识压电驱动器中固有的迟滞特性,提出了一种基于区间二型Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的建模方案。首先,引用垂直距离公式替换传统的误差计算公式,使聚类算法与所辨识的超平面结果直接相关联,并提出了改进的区间二型模糊C回归模型(F... 为了辨识压电驱动器中固有的迟滞特性,提出了一种基于区间二型Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的建模方案。首先,引用垂直距离公式替换传统的误差计算公式,使聚类算法与所辨识的超平面结果直接相关联,并提出了改进的区间二型模糊C回归模型(FCRM)聚类算法用于模糊空间的划分,提高了区间划分精度。其次,针对超球型高斯隶属度函数与超平面型聚类算法结构不匹配的问题,引入了与超平面相匹配的超平面隶属度函数完成模糊前件参数的辨识,并利用最小二乘法完成模糊后件参数的辨识。最后,利用上述方案完成了压电驱动器迟滞特性的建模。实验结果证明该方案是有效的。 展开更多
关键词 压电驱动器 迟滞非线性 Takagi-Sugeno(t-s)模糊系统 模糊C回归模 区间模糊
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带有测量噪声的Ⅱ型T-S模糊建模 被引量:4
5
作者 王梦灵 李柠 李少远 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期1957-1961,共5页
实际工业生产过程中,系统的数据带有测量噪声。Ⅱ型模糊集的二阶隶属度用来表征一阶隶属度的模糊度,这种模糊度的增加意味着处理不确定信息能力增加。因此,提出了一种基于Ⅱ型模糊集的T-S模糊建模方法来减少由噪声带来不确定信息的影响... 实际工业生产过程中,系统的数据带有测量噪声。Ⅱ型模糊集的二阶隶属度用来表征一阶隶属度的模糊度,这种模糊度的增加意味着处理不确定信息能力增加。因此,提出了一种基于Ⅱ型模糊集的T-S模糊建模方法来减少由噪声带来不确定信息的影响。首先采用改进的最小邻域算法对带有测量噪声的数据进行聚类,继而确定Ⅱ型模糊集的一阶隶属度,接着根据数据的聚类信息采用高斯混和模型得到二阶隶属度值,然后用正交最小二乘算法确定模糊模型的后件参数,最后通过仿真实验来验证该方法的有效性。 展开更多
关键词 模糊逻辑系统 最小邻域算法 模糊C均值算法 高斯混合模 EM算法
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比例型T-S模糊控制系统稳定性分析与设计 被引量:2
6
作者 李柠 李少远 席裕庚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期503-508,共6页
讨论了比例型T-S模糊控制系统(TSS)的稳定性与设计问题。利用具有乘积可换性状态矩阵的T-S系统的公共P阵构造方法及鲁棒稳定域条件,给出了TSS系统的满足全局Lyapunov稳定的正定矩阵P的递推求解方法。
关键词 比例t-s模糊控制系统 稳定性分析 设计 状态空间模
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一类区间时变时滞T-S模糊系统的鲁棒控制 被引量:2
7
作者 王天成 刘小梅 李圣涛 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第5期621-624,628,共5页
针对一类区间时变时滞T-S模糊系统,研究了其时滞相关渐近稳定性以及控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)工具,并结合自由权矩阵方法,设计一个包含时滞区间均值在内的新Lyapunov-Krasovskii泛函,给出了改进的时... 针对一类区间时变时滞T-S模糊系统,研究了其时滞相关渐近稳定性以及控制器设计问题。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)工具,并结合自由权矩阵方法,设计一个包含时滞区间均值在内的新Lyapunov-Krasovskii泛函,给出了改进的时滞T-S模糊系统渐近稳定的时滞相关准则。同时,根据并行分布补偿算法,给出了带有记忆的状态反馈模糊控制器的设计方法。最后,实例仿真表明了方法的有效性。 展开更多
关键词 t-s模糊系统 区间时变时滞 LYAPUNOV-KRASOVSKII泛函 线性矩阵不等式(LMI)
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面向数字孪生的区间二型T-S模糊建模方法研究 被引量:2
8
作者 张悦 高晓娜 +1 位作者 王梦雪 练有焜 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期582-589,共8页
为提高变负荷工况下火电机组动态过程模型精度以达到数字孪生模型要求,构建串联结构混合模型,采用量子粒子群算法(QPSO)构建全局模型,引入区间二型T-S(IT2TSK)模糊模型实现孪生体子模型及过渡过程的精准演化。针对IT2TSK模糊模型中模糊... 为提高变负荷工况下火电机组动态过程模型精度以达到数字孪生模型要求,构建串联结构混合模型,采用量子粒子群算法(QPSO)构建全局模型,引入区间二型T-S(IT2TSK)模糊模型实现孪生体子模型及过渡过程的精准演化。针对IT2TSK模糊模型中模糊集和模糊规则较难确定的问题,设计了两步循环迭代法确定前后件参数,保证模糊集参数能够纵向体现不同状态集之间的不确定性,以及模糊规则能够横向实现子模型间的平稳过渡,保证全工况下孪生体模型高度逼近动态过程。结果表明:以空气预热器为例,在变负荷训练集上,较简化定工况模型和一型T-S模糊模型而言,基于IT2TSK模糊模型的参数在线自适应混合模型的输出能够更准确地跟踪实际值,整体精度更高。 展开更多
关键词 混合模 串联结构 数字孪生 QPSO 区间t-s模糊 参数在线自适应
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区间二型模糊系统动态输出反馈控制设计
9
作者 谢俊 周绍生 韩迎迎 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1923-1929,共7页
本文研究了一类连续时间区间二型模糊系统的稳定性和广义耗散性能分析以及动态输出反馈控制器设计问题.首先,简要的介绍了区间二型模糊系统和线积分Lyapunov函数.然后,利用线积分Lyapunov函数方法,建立了使系统满足渐近稳定和广义耗散... 本文研究了一类连续时间区间二型模糊系统的稳定性和广义耗散性能分析以及动态输出反馈控制器设计问题.首先,简要的介绍了区间二型模糊系统和线积分Lyapunov函数.然后,利用线积分Lyapunov函数方法,建立了使系统满足渐近稳定和广义耗散性能的充分条件.与二次型Lyapunov函数方法得到的条件相比,利用线积分Lyapunov函数方法得到的充分条件保守性更小.该充分条件关于一些矩阵变量是非线性的,利用Finsler引理将其转化为线性矩阵不等式形式,得到了输出反馈控制器存在的充分条件.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性. 展开更多
关键词 区间模糊系统 线积分Lyapunov函数 渐近稳定 广义耗散性能 输出反馈控制
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一类切换T-S型模糊系统二次镇定保成本控制 被引量:1
10
作者 孙文安 张强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期459-463,共5页
针对一类不确定切换T-S型模糊系统,对保成本鲁棒控制问题进行了研究。利用单Lyapunov函数法,给出了混杂状态反馈保成本控制器的设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的混杂状态反馈控制器下是二次稳定的,应用线性矩阵不... 针对一类不确定切换T-S型模糊系统,对保成本鲁棒控制问题进行了研究。利用单Lyapunov函数法,给出了混杂状态反馈保成本控制器的设计方案,使得闭环系统对所有允许的不确定性,在所设计的混杂状态反馈控制器下是二次稳定的,应用线性矩阵不等式的可解性给出闭环系统二次稳定的充分条件,同时给出了二次型成本函数的一个上界。模型中的每个切换系统的子系统是不确定模糊系统,取常用的平行分布补偿PDC控制器,主要条件以凸组合的形式给出,具有较强的可解性。仿真结果验证了所设计方法的有效性。 展开更多
关键词 切换t-s模糊系统 保成本 单LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式 混杂状态反馈
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T-S型模糊系统的控制器设计
11
作者 吴方向 史忠科 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期292-295,共4页
T- S型模糊系统可以描述工程中的许多非线性系统。为了研究该类系统的镇定问题 ,提出了将 T- S型模糊系统嵌入到区间系统的思想。利用区间系统的鲁棒控制理论 ,通过解代数 Riccati不等式方程 ,给出了一种镇定该类系统的控制器设计方法... T- S型模糊系统可以描述工程中的许多非线性系统。为了研究该类系统的镇定问题 ,提出了将 T- S型模糊系统嵌入到区间系统的思想。利用区间系统的鲁棒控制理论 ,通过解代数 Riccati不等式方程 ,给出了一种镇定该类系统的控制器设计方法。最后通过对倒立摆系统的控制器设计 。 展开更多
关键词 t-s模糊系统 控制器 区间系统 倒立摆 设计
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二型T-S模糊系统在球磨机料位预测中的应用 被引量:4
12
作者 王丹 郭磊 阎高伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第12期103-106,109,共5页
针对采用振动法对球磨机料位测量时,其特征值存在非线性和随机性强的问题,引入二型模糊逻辑对球磨机料位进行概念表示,建立了基于区间二型T-S模糊系统的球磨机料位预测模型。首先,用模糊C均值算法对数据空间进行划分,提取前件参数,然后... 针对采用振动法对球磨机料位测量时,其特征值存在非线性和随机性强的问题,引入二型模糊逻辑对球磨机料位进行概念表示,建立了基于区间二型T-S模糊系统的球磨机料位预测模型。首先,用模糊C均值算法对数据空间进行划分,提取前件参数,然后用最小二乘法辨识后件参数,并通过反向传播算法调整前件参数,最后利用区间二型T-S模糊系统推理实现球磨机料位的软测量。实验结果表明,基于区间二型模糊系统建立的预测模型具有较高的测量精度并能更好地跟踪实际料位曲线,性能优于其他几种常用方法。 展开更多
关键词 球磨机料位 区间模糊系统 模糊C均值 最小二乘法 反向传播算法
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主汽温系统的区间Ⅱ型模糊免疫控制 被引量:1
13
作者 陆海 许必熙 《锅炉技术》 北大核心 2013年第3期15-18,共4页
针对火电厂主汽温被控对象大惯性、大滞后、时变以及采用常规PID串级控制难以取得满意效果等特点,为此设计了区间Ⅱ型模糊免疫-比例串级控制系统。该系统借鉴生物免疫反馈响应过程的调节规律,并采用区间Ⅱ型模糊系统逼近免疫响应中的非... 针对火电厂主汽温被控对象大惯性、大滞后、时变以及采用常规PID串级控制难以取得满意效果等特点,为此设计了区间Ⅱ型模糊免疫-比例串级控制系统。该系统借鉴生物免疫反馈响应过程的调节规律,并采用区间Ⅱ型模糊系统逼近免疫响应中的非线性调节函数。仿真结果表明,系统具有较强的鲁棒性和很好的控制品质。 展开更多
关键词 免疫反馈 区间II 模糊系统 主汽温控制
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Ⅱ型模糊集合与系统研究进展 被引量:16
14
作者 潘永平 孙宗海 黄道平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1693-1703,共11页
Ⅱ型模糊集合是传统Ⅰ型模糊集合的扩展,其本质是模糊集合中隶属度值的再次模糊化表示.Ⅱ型模糊集合可以直接处理模糊规则的不确定性,是解决现实环境高不确定性问题的有效手段.本文首先简要给出了Ⅱ型模糊集合与系统的基本概念,然后分... Ⅱ型模糊集合是传统Ⅰ型模糊集合的扩展,其本质是模糊集合中隶属度值的再次模糊化表示.Ⅱ型模糊集合可以直接处理模糊规则的不确定性,是解决现实环境高不确定性问题的有效手段.本文首先简要给出了Ⅱ型模糊集合与系统的基本概念,然后分别回顾了广义和区间Ⅱ型模糊理论的发展历史.接着分别讨论了广义和区间Ⅱ型模糊系统的计算复杂性问题研究进展,并进一步介绍了基于区间Ⅱ型模糊集合的词计算理论发展状况.最后给出了本文的结论和进一步研究问题的展望. 展开更多
关键词 模糊集合 模糊系统 计算复杂性 词计算
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基于区间二型模糊集合的语言动力系统稳定性 被引量:14
15
作者 莫红 王飞跃 +1 位作者 肖志权 陈茜 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期1018-1024,共7页
运用区间二型模糊集合(Interval type-2 fuzzy sets,IT2FSs)的扩展原理将常规的数值函数转化为对应的区间二型模糊函数,并给出了相应的词计算(Computing with words,CW)方法与算法,最后分析了严格单调情况下基于区间二型模糊集合的单输... 运用区间二型模糊集合(Interval type-2 fuzzy sets,IT2FSs)的扩展原理将常规的数值函数转化为对应的区间二型模糊函数,并给出了相应的词计算(Computing with words,CW)方法与算法,最后分析了严格单调情况下基于区间二型模糊集合的单输入单输出系统的语言动力系统(Linguistic dynamic systems,LDS)稳定性. 展开更多
关键词 区间模糊集合 词计算 语言动力系统 稳定
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自组织递归区间二型模糊神经网络在动态时变系统辨识中的应用 被引量:9
16
作者 李迪 陈向坚 +2 位作者 续志军 杨帆 牛文达 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1406-1413,共8页
针对动态时变系统辨识过程中存在噪声干扰的问题,本文将区间二型模糊集结合到递归神经网络中,提出了自组织递归区间二型模糊神经网络以增强动态时变系统的抗噪能力。该自组织递归区间二型模糊神经网络由前件和后件两部分构成:前件为区... 针对动态时变系统辨识过程中存在噪声干扰的问题,本文将区间二型模糊集结合到递归神经网络中,提出了自组织递归区间二型模糊神经网络以增强动态时变系统的抗噪能力。该自组织递归区间二型模糊神经网络由前件和后件两部分构成:前件为区间二型模糊集模型,用于将每个规则的激活强度反馈到自身构成内反馈回路,其参数学习采用梯度下降算法;后件为带有区间权值的Takagi-Sugeno-Kang(TSK)模型,其参数学习采用有序规则卡尔曼滤波算法,且网络初始规则数为零。所有规则均通过结构学习和前后件参数同时在线学习来产生,其网络结构学习采用的是在线区间二型模糊群集。为验证提出的神经网络的优越性,将其应用到单输入单输出动态时变系统的辨识中。实验结果表明,相对于前馈一型/二型模糊神经网络、递归一型模糊神经网络,该神经网络的辨识能力强,即使在存在白噪声的条件下,也能减小测试及训练误差。 展开更多
关键词 自组织递归区间 模糊神经网络 卡尔曼滤波 梯度下降法 噪声干扰 动态时变系统辨识
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基于加权Karnik-Mendel算法的区间二型模糊逻辑系统降型 被引量:16
17
作者 陈阳 王大志 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1327-1336,共10页
二型模糊逻辑系统是当前的学术研究的热点问题,而降型是该系统中非常重要的一个模块.Kamik-Mendel(KM)算法是被用来计算和完成区间二型模糊逻辑系统降型的标准算法.通过比较离散版本KM算法中求和运算和连续版本的KM(continuous version ... 二型模糊逻辑系统是当前的学术研究的热点问题,而降型是该系统中非常重要的一个模块.Kamik-Mendel(KM)算法是被用来计算和完成区间二型模糊逻辑系统降型的标准算法.通过比较离散版本KM算法中求和运算和连续版本的KM(continuous version ofKM,CKM)算法中求积分运算,本文利用数值积分技术中牛顿-柯斯特求积公式将标准KM算法扩展成3种不同形式的加权KM(weighted KM,WKM)算法.而KM算法只是WKM算法中的一种特殊情况.3个计算机仿真例子用来阐述和分析WKM算法的表现,与传统的KM算法相比,WKM算法有较小的绝对误差和较快的收敛速度,给二型模糊逻辑系统设计者和应用者提供了潜在的应用价值. 展开更多
关键词 区间模糊逻辑系统 Karnik-Mendel算法 积分 加权Karnik-Mendel算法 计算机仿真
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一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制 被引量:7
18
作者 赵琰 张化光 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3134-3137,共4页
针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法。在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论... 针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法。在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性。该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用。状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得。仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 Nadolschi混沌系统 参数不确定性 t-s模糊 区间矩阵 并行分布补偿
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区间二型随机模糊系统的稳定性分析和控制设计 被引量:7
19
作者 张彪 周绍生 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期985-992,共8页
本文主要研究了一类基于T-S模型的区间二型随机模糊系统的稳定性问题.旨在设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统随机渐近稳定.利用随机李雅普诺夫方法,建立了系统随机稳定的充分条件.利用区间二型模糊集合隶属函数的特性,引入松弛矩阵,... 本文主要研究了一类基于T-S模型的区间二型随机模糊系统的稳定性问题.旨在设计一个状态反馈控制器,使得闭环系统随机渐近稳定.利用随机李雅普诺夫方法,建立了系统随机稳定的充分条件.利用区间二型模糊集合隶属函数的特性,引入松弛矩阵,得到一个保守性更好的稳定性结果.最后通过两个仿真例子,验证了所设计方法优势和有效性. 展开更多
关键词 区间模糊系统 随机稳定 松弛矩阵
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Lotka-Volterra系统Ⅱ型模糊自适应控制方法 被引量:8
20
作者 李医民 欧阳仁蓉 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2008年第4期365-368,共4页
针对一复杂的Kolmogorov型捕食与被捕食生物系统,基于Ⅱ型模糊集合,提出了一类非线性模糊反馈控制器设计方法,并把逼近误差引入到控制器设计中以改善系统的动态性能;在生物系统受某些外界干扰而使物种无法持续稳定生存的情况下实现对理... 针对一复杂的Kolmogorov型捕食与被捕食生物系统,基于Ⅱ型模糊集合,提出了一类非线性模糊反馈控制器设计方法,并把逼近误差引入到控制器设计中以改善系统的动态性能;在生物系统受某些外界干扰而使物种无法持续稳定生存的情况下实现对理想状态跟踪,使得跟踪误差收敛到零;并用Lyapunov函数及Ⅱ型模糊逻辑系统的性质证明了所设计的控制器的有效性;从理论上研究了Kolmogorov生态系统的非线性行为及控制,说明该种群最终达到了一个新的适应各物种生存、发展的状态空间. 展开更多
关键词 模糊集合 自适应控制系统 生态系统 可持续发展
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