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基于SSA优化的变论域模糊PID控制器及其污水处理过程应用 被引量:1
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作者 李志峰 熊伟丽 《计算机工程》 北大核心 2025年第7期339-347,共9页
由于复杂多变的生化反应、进水流量和浓度的不断变化,污水处理过程表现出强非线性和时变性等特征,从而导致其过程变量难以精确控制。设计一种麻雀搜索算法(SSA)优化的变论域模糊比例、积分和微分(PID)控制器,对溶解氧和硝态氮浓度进行... 由于复杂多变的生化反应、进水流量和浓度的不断变化,污水处理过程表现出强非线性和时变性等特征,从而导致其过程变量难以精确控制。设计一种麻雀搜索算法(SSA)优化的变论域模糊比例、积分和微分(PID)控制器,对溶解氧和硝态氮浓度进行跟踪控制。首先利用SSA优化第5单元和第2单元的变论域模糊PID控制器的PID初始参数值;然后进行二次寻优,即对量化因子和比例因子进行优化,并设计基于模糊规则的论域自适应调整策略在线整定控制器参数,以提高控制器的跟踪精度;最后应用污水处理过程国际基准仿真平台进行恒值和动态变值跟踪控制的实验验证。实验结果表明,与基于自适应伸缩因子变论域模糊PID控制器、模糊PID控制器、常规PID控制器相比,所设计控制器的绝对误差积分指标明显降低,在有效降低能耗的同时提升了出水水质。 展开更多
关键词 污水处理过程 麻雀搜索算法 变论域模糊 比例、积分、微分控制器 参数优化
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一种用于机器人视觉伺服系统的参数自适应模糊控制器
2
作者 孙洪淋 孙炜 +1 位作者 石玉秋 廖继旺 《科学技术与工程》 2007年第2期190-194,共5页
提出了一种用于机器人视觉伺服系统的参数自适应模糊控制器,使得模糊控制规则可以得到实时在线的调整。仿真结果表明基于参数自适应模糊控制器的机器人视觉伺服系统的性能较一般模糊控制机器人视觉伺服系统有了较大的改善。
关键词 模糊参数自适应控制器 模糊推理 机器人 视觉伺服系统
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考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究
3
作者 邹俊逸 程进 +1 位作者 左鑫凯 郭思婧 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期109-118,126,共11页
电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制... 电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制策略,旨在实现控制系统的快速收敛和性能最优化。首先,由于传统LQR在参数选择上对于经验存在较高的依赖性,利用改进鲸鱼算法实现了加权系数的自适应寻优,可有效提高控制系统的计算效率;其次,将传统鲸鱼算法中的线性收敛因子改为非线性收敛因子,实现全局寻优和局部寻优的平衡,可较好地降低寻优的时间;此外,为解决现有算法容易陷入局部最优的问题,还提出了一种结合自适应权重系数和随机差分变异的策略来代替鲸鱼算法中的个体更新策略;最后,基于AMESim软件建立了电液馈能减振器的仿真模型,并搭建了试验台架,展开了阻尼特性等试验,仿真结果与试验数据吻合,验证了电液馈能减振器模型的精确性;在此基础上,基于MATLAB/Simulink软件分别搭建了LQR、传统鲸鱼算法优化LQR和改进鲸鱼算法优化LQR三种控制器,构建了MATLAB/AMESim软件的联合仿真模型,在随机路面上进行对比分析。仿真结果表明,基于改进鲸鱼算法优化的LQR可以使车身加速度、悬架动位移均方根值分别降低38.17%、74.71%,悬架的馈能功率、车轮动位移分别提高了22.50%、8.55%,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电液馈能悬架 线性二次调节(LQR)控制器 参数自适应 改进鲸鱼算法
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基于LabVIEW的PID参数自适应模糊控制器设计 被引量:14
4
作者 宋智罡 郁其祥 +1 位作者 王益明 陆殿健 《机械设计与制造》 2003年第4期11-13,共3页
PID算法是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。考虑到LabVIEW是一种基于G语言的高效的专为科学家... PID算法是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。考虑到LabVIEW是一种基于G语言的高效的专为科学家和工程师设计的虚拟仪器开发工具,这里将FuzzyLogicToolkit和PIDControllerToolkit两个工具箱与LabVIEW相结合,实现了上述算法。正是因为LabVIEW能快速构建实现交互控制系统的图形用户界面,并且它与测量、自动化硬件紧密的结合完善了数据采集、信号分析和信息显示的解决方案,这种基于LabVIEW的PID参数自适应模糊控制器在工业控制领域必将有广阔的前景。 展开更多
关键词 模糊控制器 自适应控制 LABVIEW PID参数 虚拟仪器 设计
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PID参数模糊自适应控制器的设计 被引量:1
5
作者 李书臣 胡玉娥 赵检罗 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2001年第2期39-41,共3页
本文提出一种基于FUZZY推理的PID控制器 ,它利用FUZZY推理 ,对系统所处的不同状态实现PID参数的在线自适应控制 ,使系统在任何状态下 ,都能得到比传统PID更好的控制效果和更强的鲁棒性 ,仿真结果也证明了这一点。
关键词 PID控制 自适应 Fuzzy推埋 模糊控制 控制器 设计
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基于模糊逻辑与自适应策略的红外可见光图像融合
6
作者 杨勇 刘家祥 +2 位作者 黄淑英 王晓争 夏钰锟 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第7期2196-2208,共13页
由于成像机制不同,红外图像能捕捉目标信息,可见光图像提供纹理细节,需融合两者以提升视觉感知与机器识别效果。基于模糊逻辑理论,提出一种多级模糊逻辑判别与自适应参数融合策略(MFD-APFS)的红外与可见光图像融合方法。将红外图像与可... 由于成像机制不同,红外图像能捕捉目标信息,可见光图像提供纹理细节,需融合两者以提升视觉感知与机器识别效果。基于模糊逻辑理论,提出一种多级模糊逻辑判别与自适应参数融合策略(MFD-APFS)的红外与可见光图像融合方法。将红外图像与可见光图像分别进行结构块分解,得到由信号强度分量重构的对比度细节图像组;将源图像组与对比度细节图像组分别输入设计的模糊逻辑判别系统,对图像组进行模糊逻辑判别得到各自的显著性图像,并对得到的显著性图像组进行二次模糊逻辑判别,得到联合的显著性图像;利用引导滤波技术,将显著性图像引导源图像,得到多幅决策图,通过自适应参数的融合策略,得到最终的融合图像。将MFD-APFS方法在红外和可见光图像公开数据集上进行实验测试,结果表明,相比7种主流的融合方法,对于客观度量指标SSIM-F和QAB/F,在TNO数据集上分别提升了0.169和0.1403,在RoadScenes数据集上分别提升了0.1753和0.0537;主观视觉效果表明,所提方法可以生成目标清晰、细节丰富的融合图像,较好地保留了红外图像目标信息及可见光图像纹理信息。 展开更多
关键词 红外与可见光图像融合 自适应参数融合策略 多级模糊逻辑 引导滤波 决策图
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阻尼联络线低频振荡的SVC自适应模糊控制器研究 被引量:56
7
作者 杨晓东 房大中 +1 位作者 刘长胜 宋文南 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期55-59,63,共6页
从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析,提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略,设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器,以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数,通过对系统运行状态和控... 从暂态能量的角度对区域模式振荡的过程进行分析,提出以降低区域间振荡能量为控制目标的阻尼控制策略,设计出附加在SVC上的自适应模糊控制器,以提高互联系统的动态稳定性水平。该控制方案不需预知系统具体参数,通过对系统运行状态和控制效果进行评判,依据模糊规则自适应地对控制参数进行调节,实现对区域模式振荡的有效抑制。数字仿真表明,该控制器能有效地提高互联系统的动态稳定性水平,对不同的系统运行方式和振荡模式具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 电力系统 稳定性 低频振荡 SVC 自适应模糊控制器 阻尼联络线
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自适应模糊PID控制器的设计和仿真 被引量:36
8
作者 殷云华 樊水康 陈闽鄂 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第7期96-99,共4页
在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在某系统中的应用进行了研究,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具... 在参数自适应模糊PID控制器的基础上,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB软件下将该控制器在某系统中的应用进行了研究,仿真结果表明,参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有较大的参考价值。 展开更多
关键词 自适应 PID控制器 模糊PID MATLAB仿真
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弱电网下基于比例权重的控制环参数自适应调整并网逆变器稳定性提升方法 被引量:3
9
作者 高家元 黄帅 +2 位作者 姜飞 涂春鸣 肖凡 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期7846-7859,共14页
针对弱电网下并网逆变器(GCI)与电网阻抗交互易失稳的问题,以dq域下控制的GCI为例,构建考虑等效电流源稳定性的GCI的单输入单输出(SISO)阻抗模型,该模型将等效电流源中控制器参数变换到GCI的等效输出阻抗模型中,并将锁相环(PLL)引发的... 针对弱电网下并网逆变器(GCI)与电网阻抗交互易失稳的问题,以dq域下控制的GCI为例,构建考虑等效电流源稳定性的GCI的单输入单输出(SISO)阻抗模型,该模型将等效电流源中控制器参数变换到GCI的等效输出阻抗模型中,并将锁相环(PLL)引发的阻抗回路折算到电网侧,实现等效电流源与控制器参数解耦,为控制环参数自适应调整控制策略下GCI的稳定性分析奠定了模型基础。在此基础上,提出一种基于比例权重的控制环参数自适应调整控制方法,并基于所构建阻抗模型实现比例权重系数的分析与设计,该自适应控制方法能够保证GCI在弱电网范围内具有30°以上的充足稳定裕度,促使GCI具有良好的稳态与动态性能。最后,通过仿真和实验验证了该文理论分析的正确性以及所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 弱电网 并网逆变器 控制器参数解耦 自适应控制 稳定裕度
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基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用 被引量:22
10
作者 段铁群 王萍 +1 位作者 黄宇辉 付国民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期348-351,共4页
根据恒压供气系统的使用情况,采用变频调速和模糊控制理论对PID的参数K_P、K_I和K_D进行在线自整定,自动控制空压机的投入台数及转速,实现自动恒压供气,达到高效节能的目的。结果表明,此系统能够根据供气设备及环境的变化做出最优决策。
关键词 变频调速 恒压供气系统 PLC 模糊自整定PID参数控制器 模糊控制 动力设备
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模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究 被引量:35
11
作者 黄峰 汪岳峰 +1 位作者 顾军 周冰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第2期235-239,共5页
为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比... 为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小。系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值。 展开更多
关键词 温度控制 PID控制 模糊控制 参数自整定 仿真 设计 控制器 热像仪
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用模糊RBF神经网络简化模型设计多变量自适应模糊控制器 被引量:14
12
作者 鲍鸿 黄心汉 +1 位作者 李锡雄 毛宗源 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期169-174,共6页
针对多变量系统实时性要求 ,提出模糊径向基 (RBF)神经网络结构的简化模型及相应算法 ,并对由此简化模型设计的多变量模糊控制器模糊规则的在线自学习算法进行分析 ,提出一种系统动态增益的处理方法和基于过程最优的改进方案 .仿真实验... 针对多变量系统实时性要求 ,提出模糊径向基 (RBF)神经网络结构的简化模型及相应算法 ,并对由此简化模型设计的多变量模糊控制器模糊规则的在线自学习算法进行分析 ,提出一种系统动态增益的处理方法和基于过程最优的改进方案 .仿真实验结果表明该控制器可实现实时自适应控制 ,改进算法是有效的 . 展开更多
关键词 RBF神经网络 过程控制 模糊控制器 自适应控制
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一种自适应模糊PID控制器应用仿真 被引量:21
13
作者 何华锋 胡昌华 代延民 《电光与控制》 北大核心 2006年第1期41-44,共4页
研究了一种误差驱动型自适应模糊PID控制器在二阶时滞系统中的应用。选择系统的稳态误差和误差变化率为PID参数自适应模糊调整的前件变量,将前件变量模糊化为7个论域期间,建立了PID参数调整的模糊规则表,查表得PID参数的后件参数,采用... 研究了一种误差驱动型自适应模糊PID控制器在二阶时滞系统中的应用。选择系统的稳态误差和误差变化率为PID参数自适应模糊调整的前件变量,将前件变量模糊化为7个论域期间,建立了PID参数调整的模糊规则表,查表得PID参数的后件参数,采用极大值反模糊化规则得到具体PID控制参数。仿真结果表明采用该控制器后系统的调节时间大大缩短,控制效果令人满意。 展开更多
关键词 PID控制器 自适应控制 模糊规则
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变量喷药自适应神经模糊控制器设计与仿真 被引量:11
14
作者 陈树人 尹东富 +1 位作者 魏新华 裴文超 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第3期272-276,共5页
为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了... 为了减少除草剂用量,采用变量喷施除草剂方式进行除草.根据分别建立的杂草面积、喷药机械行驶速度与喷药量关系模型,得知杂草面积和喷药机械行驶速度是影响变量喷施效果的主要因素.为了获取喷药量与车速及杂草面积关系试验数据,设计了室内变量喷药试验台,使用DSP处理器及编码器分别得到杂草面积及喷药机械前进速度信息.结合所获试验数据,设计了一种基于自适应神经模糊推理(ANFIS)的双输入、单输出控制器.对控制器设计过程中输入输出变量的选取、隶属函数的选择及控制器的训练等进行了研究,数据经过30次训练后误差为1.47×10-5.对控制器的速度采集、串行通信、电磁阀驱动等硬件电路及模糊控制软件流程,进行了设计.在Matlab中建立了自适应神经模糊控制仿真模型,仿真结果表明:在喷头打开时间为0.2 s,喷药机械速度为0~1 m/s,杂草面积在0~100 cm2时,控制器可自动调节喷药量在0~4 mL变化.与采用传统模糊控制方式相比,该控制器自适应性强,具有较好的应用前景. 展开更多
关键词 变量喷药 控制器 自适应神经模糊推理系统 数学模型 仿真
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自适应模糊控制在纠偏控制器中的应用 被引量:7
15
作者 徐耀良 赵万剑 +2 位作者 王博 杨亚兰 钟绍山 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期313-316,323,共5页
为了解决纠偏控制器的被控对象在高速运行状态下所具有的复杂非线性和提高纠偏控制器的纠偏精度,基于被控对象的模型特征和传递函数,采用了一种带参数自调整的PD二维模糊控制,同时,可根据实际工况调整控制器的灵敏度。实验结果表明,在... 为了解决纠偏控制器的被控对象在高速运行状态下所具有的复杂非线性和提高纠偏控制器的纠偏精度,基于被控对象的模型特征和传递函数,采用了一种带参数自调整的PD二维模糊控制,同时,可根据实际工况调整控制器的灵敏度。实验结果表明,在执行机构速度为24 mm/s,卷材运行速度200 m/min,误差率为20 mm/s的情况下,纠偏控制器的检边和检线纠偏精度能够从常规控制效果下的±0.3 mm提高到±0.2 mm,证明此方法在该领域的有效性和适用性。 展开更多
关键词 模糊控制 纠偏控制器 参数自调整 检边 检线
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分数阶PID控制器参数的自适应设计 被引量:32
16
作者 黄丽莲 周晓亮 项建弘 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1064-1069,共6页
分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器是整数阶PID控制器在复数域的推广,通过引入两个可调参数λ和μ使得控制器参数整定范围变大,但使得参数设计变得更加复杂。针对分数阶PID控制器的特点,提出了一种参... 分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器是整数阶PID控制器在复数域的推广,通过引入两个可调参数λ和μ使得控制器参数整定范围变大,但使得参数设计变得更加复杂。针对分数阶PID控制器的特点,提出了一种参数自适应的改进型差分进化算法整定方法,在目标函数的选取上,针对传统时间与绝对误差乘积准则对超调量控制不足,引入误差与控制信号加权,分别对整数阶和分数阶被控模型进行理论分析和数值仿真,仿真结果证明了该控制器参数设计方法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 分数阶比例-积分-微分控制器 差分进化 参数整定 自适应
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变论域自适应模糊控制器失真率的计算 被引量:5
17
作者 岳士弘 张绍杰 李平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期807-809,819,共4页
变论域自适应模糊控制器已经成功应用在许多领域,然而它的参数难以准确估计,因此其失真率计算十分困难.本文基于Markov过程,提出一个新的计算方法.该方法通过一个特殊的Markov链模拟变论域自适应模糊控制器工作过程,解决了它的失真率计... 变论域自适应模糊控制器已经成功应用在许多领域,然而它的参数难以准确估计,因此其失真率计算十分困难.本文基于Markov过程,提出一个新的计算方法.该方法通过一个特殊的Markov链模拟变论域自适应模糊控制器工作过程,解决了它的失真率计算问题,并证明这个方法是可行的.同时,通过两个算例验证这个方法的有效性. 展开更多
关键词 变论域自适应模糊控制器 MARKOV过程 失真率 自适应模糊控制器 计算方法 变论域 MARKOV链 计算问题
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机器人间接自适应模糊控制器及其应用 被引量:6
18
作者 吴玉香 王灏 毛宗源 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期860-864,共5页
归纳并证明了机器人间接自适应模糊控制的几个重要特性并阐述了其用于多关节机器人跟踪控制的策略 .对一个具有远程独立电机驱动的双连杆机械臂的仿真结果证实了可行性 .
关键词 机器人 自适应模糊控制器 模糊控制 轨迹跟踪 智能控制
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一种自适应模糊控制器 被引量:8
19
作者 郑怀林 叶桦 陈维南 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期533-536,541,共5页
对文 [1]提出的模糊自适应控制算法提出改进方案 ,根据改进方案 ,控制算法可以去掉监督项 ,同时可加入一辅助控制项以提高动态特性 .经证明 ,算法仍然满足全局稳定 .为保证闭环渐近稳定性条件 ,文中提出一种模糊控制器结构自组织学习方... 对文 [1]提出的模糊自适应控制算法提出改进方案 ,根据改进方案 ,控制算法可以去掉监督项 ,同时可加入一辅助控制项以提高动态特性 .经证明 ,算法仍然满足全局稳定 .为保证闭环渐近稳定性条件 ,文中提出一种模糊控制器结构自组织学习方法 .仿真结果显示 ,与文 [1]算法相比 ,本文算法更能保证闭环渐近稳定性 ,具有更好的动态性能 . 展开更多
关键词 自适应模糊控制器 自组织学习 结构自适应
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高压直流输电系统模糊自适应控制器的设计 被引量:7
20
作者 杜欣慧 张立伟 +1 位作者 张强 李秀全 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第S2期158-161,共4页
提出了模糊和PI复合控制策略,即模糊自适应PI控制器,讨论了模糊和PI控制结合形式。结合典型12脉冲桥HVDC系统模型,采用Matlab在传统PI控制和模糊自适应PI控制下分别进行仿真。结果表明,与传统控制方法相比,发生单相交流线路接地故障时,... 提出了模糊和PI复合控制策略,即模糊自适应PI控制器,讨论了模糊和PI控制结合形式。结合典型12脉冲桥HVDC系统模型,采用Matlab在传统PI控制和模糊自适应PI控制下分别进行仿真。结果表明,与传统控制方法相比,发生单相交流线路接地故障时,由于模糊自适应PI控制器能在线调整PI参数,因而模糊自适应PI控制器能改善系统直流电流和直流电压的恒定性,并且具有更好的适应性和更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 高压直流输电 模糊控制 自适应 PI控制器
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