Sugeno型二维模糊控制器设计及其优化研究 被引量：5

1

作者 段晓 张厚明 +3 位作者 贾玉文 段天英 徐启国 姚远 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期909-916,共8页

基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面... 基于MATLAB/Simulink平台设计了某研究堆功率调节系统各环节模型,并设计了应用于该研究堆功率调节系统中的Sugeno型二维模糊控制器。仿真分析结果表明,Sugeno型二维模糊控制器可应用于该研究堆功率调节系统,且在超调量、调节时间等方面的性能优于经典PID控制器。本文提出了一种优化方法,优化后的模糊控制器性能得到改善,且性能(超调量、调节时间、振荡性能等方面)优于经典PID控制器。该优化方法是一种有效的模糊控制器优化方法。 展开更多

关键词 sugeno型二维模糊控制器 研究堆功率调节系统 仿真 MATLAB SIMULINK

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二维模糊控制器在小型轮式机器人中的应用 被引量：2

2

作者 周越 王红 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第5期183-184,共2页

为了提高小型轮式机器人电机系统的运行性能,设计了一种带修正函数的二维模糊控制器。首先阐述模糊控制器的基本结构,并结合具体控制对象设计了fuzzy论域和模糊控制规则;其次设计了实现该控制器的嵌入式平台。最后给出了实验结果,实验... 为了提高小型轮式机器人电机系统的运行性能,设计了一种带修正函数的二维模糊控制器。首先阐述模糊控制器的基本结构,并结合具体控制对象设计了fuzzy论域和模糊控制规则;其次设计了实现该控制器的嵌入式平台。最后给出了实验结果,实验证明了该模糊控制器的有效性。 展开更多

关键词 二维模糊控制器 轮式机器人 修正函数 嵌入式平台

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一类乘积型区间二型模糊控制器的解析结构 被引量：4

3

作者 龙祖强 许岳兵 李龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期929-935,共7页

区间二型模糊控制器的降型算法需要使用迭代计算,是导致其解析结构推导困难的主要原因.针对乘积型区间二型模糊控制器,本文提出了一种新的解析结构推导方法.区间二型模糊控制器的配置为:三角形输入模糊集,一型输出模糊单值,集合中心法... 区间二型模糊控制器的降型算法需要使用迭代计算,是导致其解析结构推导困难的主要原因.针对乘积型区间二型模糊控制器,本文提出了一种新的解析结构推导方法.区间二型模糊控制器的配置为:三角形输入模糊集,一型输出模糊单值,集合中心法降型器,平均法解模糊器和基于乘积型"与"操作的规则前件.通过对比传统PID控制器的解析结构,证明了区间二型模糊控制器等效于两个PI(或PD)控制器之和.利用KM算法的迭代终止条件,提出了6步骤IC划分法,保证了激活子空间的正确划分.叠加各个子空间,即可得出全局IC划分图.为了避免重复求解符号数学方程,提出了IC边界线的直接定义法,改进了6步骤IC划分法的便利性.本文方法避开了降型算法的迭代计算,可以保证推导出区间二型模糊控制器的闭环解析表达式. 展开更多

关键词 模糊系统 模糊集合 模糊控制器 隶属度函数 区间二型模糊逻辑 解析结构

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复合二维模糊控制器及其模糊推理方法的研究 被引量：2

4

作者 许镇琳 郭鑫华 +1 位作者 王秀芝 刘旻 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期593-595,共3页

实现三维模糊控制效果,而控制规则数与二维模糊控制器相当。模糊控制规则解析生成。模糊推理方法基于相平面,计算量小,直接用输入连续量进行推理。该控制器结构及算法简单,易于在线实现,具有通用性。将其用于交流调速系统,实验结果表明... 实现三维模糊控制效果,而控制规则数与二维模糊控制器相当。模糊控制规则解析生成。模糊推理方法基于相平面,计算量小,直接用输入连续量进行推理。该控制器结构及算法简单,易于在线实现,具有通用性。将其用于交流调速系统,实验结果表明控制性能较PI算法更佳。 展开更多

关键词 智能控制 模糊推理 复合二维模糊控制器 模糊控制

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一种等价于PI的二型模糊控制器设计算法 被引量：2

5

作者 施建中 梁绍华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第3期478-487,共10页

区间二型模糊集合将次隶属度做了简化,基于KM降阶算法的区间二型模糊控制器实现起来相对简单。虽然区间二型模糊控制器在一定程度上优于传统的一型模糊控制器或者PI控制器等,但区间二型模糊控制器并没有充分利用二型模糊集合的次隶属度... 区间二型模糊集合将次隶属度做了简化,基于KM降阶算法的区间二型模糊控制器实现起来相对简单。虽然区间二型模糊控制器在一定程度上优于传统的一型模糊控制器或者PI控制器等,但区间二型模糊控制器并没有充分利用二型模糊集合的次隶属度信息。为解决这些问题,研究了普通二型模糊控制器的一般结构,提出了一种等价于PI的二型模糊控制器。该控制器基于普通二型模糊集合的α平面表现形式,在次隶属度函数的顶点处,将区间二型模糊集合简化为一型模糊集合。通过n阶有自平衡对象,无自平衡对象以及2个非线性对象的仿真结果表明,提出的二型模糊控制器能够得到较好的控制效果。 展开更多

关键词 PI控制器 二型模糊控制器 二型模糊逻辑系统 α平面 降阶

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基于Sugeno型模糊神经网络的双模控制器设计 被引量：5

6

作者 张皓 高瑜翔 +3 位作者 唐军 黄天赐 马腾 吴美霖 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第10期129-136,共8页

针对如何实现一个控制器控制两种不同参数的被控对象,提出基于一阶Sugeno型模糊神经网络训练的双模控制器方法。采取一个网络训练两种被控对象模型,将训练好的网络作为控制器,使其在控制双模型时,具有良好的控制性能。Matlab仿真结果表... 针对如何实现一个控制器控制两种不同参数的被控对象,提出基于一阶Sugeno型模糊神经网络训练的双模控制器方法。采取一个网络训练两种被控对象模型,将训练好的网络作为控制器,使其在控制双模型时,具有良好的控制性能。Matlab仿真结果表明一阶Sugeno型模糊神经网络训练的双模控制器,在控制两种被控模型时,都具有最低的超调量和最短的调节时间,稳定性最强,综合性能指标最好,能实现双模自适应,满足控制要求。 展开更多

关键词 一阶sugeno型 模糊神经网络 双模控制器 MATLAB

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基于Sugeno型模糊神经网络和互补滑模控制器的双直线电机伺服系统同步控制 被引量：26

7

作者 金鸿雁 赵希梅 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2726-2733,共8页

针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PM... 针对高精密直驱龙门定位平台的双直线电机伺服系统的位置同步控制问题,提出一种Sugeno 型模糊神经网络(SFNN)同步补偿器和互补滑模控制器(CSMC)相结合的控制方法。建立了含有参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的永磁直线同步电机(PMLSM)动态模型,采用广义滑模面和互补滑模面相结合的方式来设计CSMC。CSMC 可有效抑制参数变化、外部扰动和摩擦力等不确定性的影响,削弱传统滑模控制器(SMC)存在的抖振现象,减小系统的跟踪误差,实现高精度位置跟踪。同时,利用SFNN 同步补偿器解决双直线电机间动态参数不匹配问题及耦合现象,SFNN 同步补偿器可对每个轴进行误差补偿,从而减小位置同步误差,保证系统实现同步控制。实验结果表明,该控制方法可明显减小系统的跟踪误差和同步误差,进而改善轮廓加工精度。 展开更多

关键词 双直线电机伺服系统 sugeno型模糊神经网络 互补滑模控制器 不确定性 同步控制

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基于二型模糊遗传控制器的冗余自由度机械臂运动控制的研究 被引量：23

8

作者 屈海军 杨森 《中国工程机械学报》 北大核心 2021年第2期117-122,共6页

对冗余自由度机械臂的运动轨迹进行准确的控制,有助于提高工作效率以及工作质量。在对5自由度冗余机械臂结构分析的基础上,设计了一种二型模糊遗传控制器,可用于控制冗余自由度机械臂按照既定轨迹进行运动。首先,对冗余机械臂的结构进... 对冗余自由度机械臂的运动轨迹进行准确的控制,有助于提高工作效率以及工作质量。在对5自由度冗余机械臂结构分析的基础上,设计了一种二型模糊遗传控制器,可用于控制冗余自由度机械臂按照既定轨迹进行运动。首先,对冗余机械臂的结构进行分析,并借助拉格朗日函数冗余度机械臂扭矩与连杆位置关系的动力学模型。然后,通过二型隶属函数定义二型模糊集及区间二型模糊集。对区间二型模糊逻辑系统主要模块的功能进行分析,以其为核心部分设计区间二型模糊PID控制器,并制定区间二型模糊PID控制器的规则库,采用遗传算法对区间二型模糊PID控制器的参数进行选择,以对机械臂的运动轨迹进行控制。最后,采用二型模糊遗传控制器对锯齿及正弦目标轨迹进行跟踪测试,测试结果显示:与PID控制器相比,本文设计的二型模糊遗传控制器,在对锯齿及正弦目标轨迹跟踪时,最大跟踪误差分别减少5.97 mm和3.66 mm。说明本文设计的二型模糊遗传控制器,能够控制冗余度机械臂较为准确地按照目标轨迹运动。 展开更多

关键词 冗余自由度机械臂 运动控制 二型模糊遗传控制器 PID控制器 模糊集

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基于组合赋权的模糊熵与灰色聚类-SPA水资源短缺风险二维综合评判模型及应用 被引量：6

9

作者 杨哲 杨侃 《水电能源科学》 北大核心 2018年第10期39-43,共5页

水资源短缺风险评价存在诸多不确定因素,而传统灰色聚类评价法忽视了这一因素,且根据聚类系数最大原则确定评价等级降低了结果的可靠性。为此引入集对分析SPA理论,建立联系度分量与聚类系数的耦合关系,以兼顾评价中的确定性与不确定性信... 水资源短缺风险评价存在诸多不确定因素,而传统灰色聚类评价法忽视了这一因素,且根据聚类系数最大原则确定评价等级降低了结果的可靠性。为此引入集对分析SPA理论,建立联系度分量与聚类系数的耦合关系,以兼顾评价中的确定性与不确定性信息;同时选用指数型白化函数,运用最小偏差组合赋权法确定各指标权重。此外,将模糊熵理论作为第二维评价体系来表征短缺风险的复杂度,建立基于组合赋权的模糊熵与灰色聚类-SPA二维综合评判模型,并应用于水资源短缺风险评价。评价结果与传统单一等级评价模式相比,可从等级与复杂度两个维度揭示短缺风险程度,更加直观合理,为相关评价研究提供了新思路。 展开更多

关键词 水资源短缺风险评价 集对分析理论 指数型白化函数 模糊熵与灰色聚类-SPA二维综合评判模型

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基于FPSO的电力巡检机器人的广义二型模糊逻辑控制 被引量：16

10

作者 吴庆 赵涛 +4 位作者 佃松宜 郭锐 李胜川 方红帏 韩吉霞 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1482-1492,共11页

针对电力巡检机器人(Power-line inspection robot,PLIR)的平衡调节问题,设计了广义二型模糊逻辑控制器(General type-2 fuzzy logic controller,GT2FLC);针对GT2FLC中隶属函数参数难以确定的问题,通过模糊粒子群(Fuzzy particle swarm ... 针对电力巡检机器人(Power-line inspection robot,PLIR)的平衡调节问题,设计了广义二型模糊逻辑控制器(General type-2 fuzzy logic controller,GT2FLC);针对GT2FLC中隶属函数参数难以确定的问题,通过模糊粒子群(Fuzzy particle swarm optimization,FPSO)算法来优化隶属函数参数.将GT2FLC的控制性能与区间二型模糊逻辑控制器(Interval type-2 fuzzy logic controller,IT2FLC)和一型模糊逻辑控制器(Type-1 fuzzy logic controller,T1FLC)的控制性能进行对比.除此之外,还考虑了外部干扰对三种控制器控制效果的影响.仿真结果表明,GT2FLC具有更好的性能和处理不确定性的能力. 展开更多

关键词 广义二型模糊逻辑控制器 隶属函数 模糊粒子群 电力巡检机器人

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基于模糊神经网络补偿控制器的H型平台同步控制 被引量：7

11

作者 张佳媛 王丽梅 《电气工程学报》 2015年第9期54-61,共8页

直线电机驱动的H型数控平台系统在加工零件时,负载扰动、外部干扰和两电机安装的差异与机械耦合会影响单轴的跟踪精度且会产生同步误差。针对此问题,本文首先用拉格朗日方法给H型平台建模,然后提出一种改进的非奇异终端滑模控制(NTSMC)... 直线电机驱动的H型数控平台系统在加工零件时,负载扰动、外部干扰和两电机安装的差异与机械耦合会影响单轴的跟踪精度且会产生同步误差。针对此问题,本文首先用拉格朗日方法给H型平台建模,然后提出一种改进的非奇异终端滑模控制(NTSMC)来进行位置控制器的设计,在不失滑模控制鲁棒性的情况下,有效地削弱了该控制所产生的抖振问题,提高了单轴的跟踪精度。在两轴间采用Sugeno型模糊神经网络(SFNN)补偿控制器来动态补偿H型平台的同步误差。通过模糊神经网络以任意精度逼近非线性系统的能力使同步误差在有限时间内趋近于零,以满足H型平台数控系统的高精度加工要求。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效提高系统的同步控制精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 H型平台 非奇异终端滑模控制 sugeno型模糊神经网络补偿控制器 负载扰动

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基于量子粒子群的斜坡上两轮移动机器人的广义二型模糊控制 被引量：1

12

作者 梁进榜 赵涛 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第3期31-39,74,共10页

两轮移动机器人(2WMR)本身具有多变量和非线性等特征,从而使其控制变得复杂。当2WMR在倾斜的表面上移动时,控制问题变得更加复杂。针对2WMR的非线性模型,设计2WMR的广义二型模糊逻辑平衡控制器和位置控制器。针对广义二型模糊逻辑控制器... 两轮移动机器人(2WMR)本身具有多变量和非线性等特征,从而使其控制变得复杂。当2WMR在倾斜的表面上移动时,控制问题变得更加复杂。针对2WMR的非线性模型,设计2WMR的广义二型模糊逻辑平衡控制器和位置控制器。针对广义二型模糊逻辑控制器(GT2FLC)中前、后件中参数难以设定的问题,通过量子粒子群算法(QPSO)优化隶属函数中的参数。针对GT2FLC和区间二型模糊逻辑控制器(IT2FLC)在不同斜面上对移动2WMR的平衡和位置控制的效果进行进一步的对比分析,并干扰对控制效果的影响。仿真结果表明,GT2FLC具有更好的抗干扰能力。 展开更多

关键词 两轮移动机器人 广义二型模糊逻辑控制器 前件 后件 优化 量子粒子群算法

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八旋翼微型飞行器的自适应滑模控制器设计 被引量：2

13

作者 张磊 王冠 +1 位作者 杨习贝 王平心 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期33-39,共7页

八旋翼微型飞行器的不确定性导致很难获得稳定的控制。鉴于此,提出一个稳定的八旋翼微型飞行器的姿态控制策略以适应系统的不确定性因素和外部干扰。首先,采用区间二型模糊神经网络来逼近八旋翼微型飞行器动力学模型中的非线性和不确定... 八旋翼微型飞行器的不确定性导致很难获得稳定的控制。鉴于此,提出一个稳定的八旋翼微型飞行器的姿态控制策略以适应系统的不确定性因素和外部干扰。首先,采用区间二型模糊神经网络来逼近八旋翼微型飞行器动力学模型中的非线性和不确定性函数。然后,用李诺夫稳定性定理证明闭环系统的渐近稳定性,并利用对区间二型模糊神经网络和滑模控制增益进行在线调整。仿真结果表明,基于区间二型模糊神经网络的自适应滑模控制器能够保证在不确定性因素和有外部干扰的情况下保证八旋翼微型飞行器控制系统的良好性能,与传统的自适应滑模控制器及基于区间一型模糊神经网络的滑模控制器相比,性能显著提高。 展开更多

关键词 区间二型模糊神经网络 自适应滑模控制器 八旋翼微型飞行器 姿态控制策略 不确定性 外部干扰

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基于模糊LQR的自动驾驶车辆路径跟踪优化

14

作者 程广伟 赵小康 +2 位作者 张子扬 卢艳阳 郭占正 《现代制造工程》 北大核心 2025年第10期82-88,147,共8页

为了提高自动驾驶车辆的路径跟踪精度,提出了一种基于模糊线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)的自动驾驶车辆路径跟踪控制方法。首先,在建立车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型的基础上,设计了LQR路径跟踪控制器... 为了提高自动驾驶车辆的路径跟踪精度,提出了一种基于模糊线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)的自动驾驶车辆路径跟踪控制方法。首先,在建立车辆二自由度动力学模型和路径跟踪误差模型的基础上,设计了LQR路径跟踪控制器;然后,针对误差权重系数固定的LQR路径跟踪控制器对多变行驶工况适应性较差的问题,利用模糊控制算法对LQR路径跟踪控制器的误差权重系数进行自适应调节,以达到对路径的精确跟踪;最后,通过CarSim软件和Simulink软件进行联合仿真,结果表明,与LQR路径跟踪控制相比,模糊LQR路径跟踪控制的最大侧向误差减小了53.3%,最大航向角误差减小了46.9%;通过Apollo Advanced试验平台验证了所提方法的有效性,该研究结果可为自动驾驶车辆路径跟踪控制器的设计与优化提供创新思路。 展开更多

关键词 自动驾驶车辆 路径跟踪 线性二次型调节器控制器 模糊控制 误差权重系数

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四旋翼飞行仿真器的多变量控制器设计与研究 被引量：5

15

作者 刘祚时 黄高荣 格海超 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第11期150-153,共4页

针对目前工程领域中的多输入、多输出(MIMO)系统,以四旋翼飞行仿真器为研究平台,设计了两套控制器,分别采用线性二次型(LQ-Linear Quadratic)最优控制方法和一种类似于规则分解的多变量模糊控制法。在Matlab/Simulink中建立其控制模型,... 针对目前工程领域中的多输入、多输出(MIMO)系统,以四旋翼飞行仿真器为研究平台,设计了两套控制器,分别采用线性二次型(LQ-Linear Quadratic)最优控制方法和一种类似于规则分解的多变量模糊控制法。在Matlab/Simulink中建立其控制模型,并利用实时工具箱(Real-Time-Workshop)实现实时控制。实际控制结果表明,线性二次型最优控制器在合理选择加权矩阵Q、R基础上,所设计的控制器对于系统从初始状态至零位的阶跃响应和给定输入的轨迹跟踪有良好的控制性能。采用多组二维模糊控制器,通过分析被控对象机理特性,对输出进行整合多变量模糊控制器,其控制性能与线性二次型控制器相近,两者对于线性、定常、具有强耦合的多变量控制系统都具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 线性二次型 多变量 模糊控制器 SIMULINK 规则分解

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非线性系统自适应鲁棒控制器设计 被引量：8

16

作者 焦鑫 江驹 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期402-407,共6页

针对非线性系统模型参数具有不确定性的问题,利用二型模糊逻辑控制器特别适合于解决不确定性问题的优点和特点,提出二型模糊自适应滑模控制方法,设计了具有自适应和鲁棒性的非线性系统控制器。首先对非线性系统进行精确线性化,然后选取... 针对非线性系统模型参数具有不确定性的问题,利用二型模糊逻辑控制器特别适合于解决不确定性问题的优点和特点,提出二型模糊自适应滑模控制方法,设计了具有自适应和鲁棒性的非线性系统控制器。首先对非线性系统进行精确线性化,然后选取合适的滑模面,并设计了二型模糊逻辑系统,通过李亚普诺夫稳定性理论分析,得到自适应控制律。通过仿真实例验证,对比分析并验证了该控制方法能够克服不确定性参数的干扰,从而更好地控制非线性系统,使其具有一定的自适应性和鲁棒性。 展开更多

关键词 自适应鲁棒控制器 非线性系统 不确定性 二型模糊逻辑系统 自适应性 滑模控制

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基于DSP直流电机速度的模糊控制系统研究 被引量：5

17

作者 张宗宝 周宏甫 《现代电子技术》 2008年第10期57-60,共4页

介绍一种基于模糊控制的直流电机速度控制系统。该模糊控制器设计为二维模糊控制器,以速度反馈和给定转速的误差及误差的变化率作为模糊控制器的输入变量,采用带调整因子的模糊控制器不需要建立模糊查询表。运用DSP强大的计算能力直接... 介绍一种基于模糊控制的直流电机速度控制系统。该模糊控制器设计为二维模糊控制器,以速度反馈和给定转速的误差及误差的变化率作为模糊控制器的输入变量,采用带调整因子的模糊控制器不需要建立模糊查询表。运用DSP强大的计算能力直接按实时计算输出控制量,实现编码器的解码、速度的测量。试验表明系统具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,适应于各种不同的场合。 展开更多

关键词 DSP模糊控制 直流电机 数字信号处理 二维模糊控制器

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用简化模糊规则数的方法设计模糊PID控制系统 被引量：1

18

作者 陆奎 汤培榕 杨为民 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期126-130,共5页

在对常规模糊控制器和PID控制器研究的基础上,提出了一种最简单的模糊PID控制系统。该系统基于T S模型,借助于线性系统理论解决非线性系统设计中的问题,用2个二维的模糊控制器或二维模糊控制器加上积分环节来替代三维模糊PID控制系统,... 在对常规模糊控制器和PID控制器研究的基础上,提出了一种最简单的模糊PID控制系统。该系统基于T S模型,借助于线性系统理论解决非线性系统设计中的问题,用2个二维的模糊控制器或二维模糊控制器加上积分环节来替代三维模糊PID控制系统,大大简化了模糊PID控制系统的设计。仿真结果表明,这种模糊PID控制系统结构简单,规则数少,稳定性高。 展开更多

关键词 模糊PID控制 模糊控制器 模糊规则 二维模糊控制 线性系统理论 T-S模型 仿真结果 积分 非线性系统 简化

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三级倒立摆的混合控制

19

作者 郭海刚 张冀 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期79-82,112,共4页

针对传统模糊控制的不足,基于三级倒立摆多变量非线性的数学模型,设计了由模糊控制器和线性二次最优控制器组合的混合控制器。当小车到达某一指定位置时,模糊控制器切换到线性二次型最优控制器。仿真结果表明:混合控制器有效克服了模糊... 针对传统模糊控制的不足,基于三级倒立摆多变量非线性的数学模型,设计了由模糊控制器和线性二次最优控制器组合的混合控制器。当小车到达某一指定位置时,模糊控制器切换到线性二次型最优控制器。仿真结果表明:混合控制器有效克服了模糊控制器在定位精度低和线性二次型最优控制器响应时间慢的缺点,优于单一的模糊控制器或线性二次型最优控制器。 展开更多

关键词 三级倒立摆 伸缩因子 线性二次型最优控制器 模糊控制器

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