基于规则的模糊控制器的改进

摘要

本论文讨论了当前国际、国内学术界的一个热点一智能控制领域内的模糊控制，提出了一种新的模糊控制器的设计一变论域、模糊规则切换模糊控制(VU-FRSFCC)。在提高响应速度和实现无超调进行了有益的探索，并通过仿真实例说明了这一点。 本文的内容主要如下： 1．在普通的模糊控制系统中，考虑到模糊控制器实现的简易性，都是以系统误差和误差变化为输入变量，因此它具有类似于常规PD控制器的作用，该类模糊控制器有超调。 为了改善模糊控制器的控制特性，在模糊控制理论基础上，分析了模糊控制参数e变论域对模糊控制响应的快速性和超调性的影响。 2．从插值的观点看，模糊控制可以描述为插值函数F(X)，使其作为理想中响应函数f(x)上总结控制规则与得到的插值函数是等效的。 由插值得到的响应函数F(X)是否充分的逼近真实响应函数．f(x)要看峰点之间的距离是否充分的小，这意味着控制规则要相当多，这对于依赖领域专家知识总结控制规则的模糊控制器来说是很困难的。 基于插值观点本文把变论域控制思想引入模糊控制，把量化因子e的调节同输出联系起来，实现模糊控制系统模糊集论域随输出量的变化而压缩(峰点之间距离变小)或扩张(峰点之间距离变大)，相应地模糊控制的精度或反应速度随输出量的变化而变化，从而使模糊控制器的反应快速性有了提高，并且实现了无超调响应。 3．从变规则库的角度分析。以往的模糊控制器是一旦确定规则库，那只是在单规则库中进行调节，本文考虑的是根据输出量的变化，规则库也相应的变化，实现多规则库控制。从而提高了系统的响应时间和实现了系统更加快速达到稳态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的来源、目的和背景

1.1.1课题研究的来源

1.1.2课题研究的目的

1.1.3课题研究的背景

1.2本文主要的工作

第2章模糊控制理论的基础

2.1控制理论的发展历程

2.2模糊控制理论产生的历史背景

2.3模糊控制理论的产生

2.4模糊控制理论的发展

2.5模糊控制的特点

2.6模糊控制的研究

2.6.1模糊控制理论的研究

2.6.2模糊控制的应用研究

2.7模糊控制理论的发展前景

2.8本章小结

第3章模糊控制原理和结构

3.1模糊控制原理

3.2模糊控制器设计内容

3.2.1模糊控制器的输入输出变量

3.2.2模糊控制规则的设计

3.2.3精确量的模糊化方法

3.2.4模糊推理

3.2.5解模糊

3.2.6论域、量化因子、比例因子的选择

3.2.7采样时间的选择

3.3模糊控制器的结构

3.4本章小结

第4章模糊控制器的动态特性分析和改善

4.1模糊控制器的动态特性分析

4.2影响模糊控制器动态特性的因素

4.3模糊控制器动态特性的改善

4.4本章小结

第5章变论域模糊控制器分析及其仿真

5.1模糊控制的插值原理分析

5.2变论域控制

5.3变论域仿真实例

5.4本章小结

第6章变论域、模糊规则库切换的模糊控制及其仿真

6.1变论域、模糊规则库切换的模糊控制

6.2扰动情况分析

6.3本章小结

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢