隶属度函数自调整模糊控制器的研究

摘要

对于系统模型固定的系统,我们可以直接针对其设计出专门的控制器来进行控制,但是,现实中存在很多系统模型时变的系统,这就无法针对其进行控制器设计。针对这一问题,人们提出了自适应控制器,自适应模糊控制器就是其中典型的一种控制器。本文对自适应模糊控制器进行研究,以T-S型模糊系统为基础,并且利用两个模糊控制器相结合的方法设计控制器。主模糊控制器用来对系统进行控制,辅助模糊系统对主模糊控制器进行评测,判断其是否满足控制要求,并在不满足要求时决定对主模糊控制器哪一项输入进行自调整。
　　首先,本文提出一个非线性变增益模糊控制方法。该方法的隶属度函数是一个可调节隶属度函数,这一函数更加具有普遍性,可调节范围广,将这一隶属度函数应用于模糊控制的理论中,使得控制器可调性增加,并对该函数连续性进行了证明。将该控制方法用在仿真以及半实物实验平台中来进一步说明该函数的可行性。
　　其次,本文针对非线性较强的系统提出了隶属度自调整模糊控制器。该控制器可以根据控制要求以及实际情况对模糊控制规则进行自调整,对规则后件进行自适应,从而满足控制要求。
　　最后,利用CMEXS函数编写程序,在加拿大Quanser公司的半实物仿真平台上对IMDU进行算法验证实验,验证了本文两种模糊控制器的可行性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 模糊控制理论的产生与发展

1.3 经典模糊控制

1.4 自调整模糊控制器的研究

1.5 本文工作

第二章 模糊系统的无限逼近特性

2.1 T-S模糊模型的无限函数逼近特性

2.2 辅助模糊系统

2.3 本章小结

第三章 非线性变增益模糊控制器

3.1模糊控制与非线性变增益PID控制

3.2非线性变增益模糊控制器

3.3新型可调节隶属度函数

3.4模糊控制器仿真

3.5本章小结

第四章 隶属度函数自调整模糊控制器

4.1 自调整模糊控制器问题引入

4.2自调整模糊控制器结构

4.3 模糊规则后件的自调整

4.4模糊控制器结构自调整

4.5 自调整模糊控制器仿真

4.6 自调整控制器的一些问题总结

4.7 本章小结

第五章 模糊控制器半实物平台验证实验

5.1 实验设备介绍

5.2 非线性变增益模糊PID控制器验证实验

5.3 隶属度自调整模糊控制器验证实验

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献