毕业设计(开题报告)关于模糊控制
模糊温度控制器的研究的开题报告
![模糊温度控制器的研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/560ef144a36925c52cc58bd63186bceb19e8edbb.png)
模糊温度控制器的研究的开题报告标题:基于模糊控制的温度控制器研究一、研究背景随着经济和科技的快速发展,工业自动化控制系统越来越成为工厂自动化生产的重要组成部分。
其中,温度控制系统是常见的控制系统之一,用于保证工厂设备能够在恰当的环境温度下正常运行,同时提高生产效率和质量。
传统的温度控制系统通常采用PID控制器,但是PID控制器存在应用范围狭窄、调参困难等问题。
二、研究内容和目标本研究旨在开发一种基于模糊控制的温度控制器,以解决传统PID控制器存在的问题。
具体研究内容和目标如下:1. 设计和实现基于模糊逻辑的温度控制器算法;2. 优化控制器性能,提高系统稳定性、精度和鲁棒性;3. 将温度控制器集成至工业自动化控制系统中,并进行实际应用测试;4. 评价模糊控制器的应用效果,并与传统PID控制器进行对比分析。
三、研究方案和方法1. 模糊控制器算法设计:针对温度控制系统,设计基于模糊逻辑的控制器算法,包括输入语言变量的选择、隶属函数的确定和输出规则的定义等。
2. 优化控制器性能:采用交叉验证法优化控制器参数,以提高系统稳定性和控制精度;采用鲁棒性设计方法,提高控制器对系统参数变化和外部干扰的抗干扰性能。
3. 控制器集成与应用测试:将模糊控制器集成至工业自动化控制系统中,并使用真实的温度控制任务进行测试,评估系统的控制性能。
4. 应用效果评价:从精度、稳定性、鲁棒性等角度对模糊控制器和传统PID控制器进行对比分析,评价模糊控制器的应用效果。
四、研究意义和预期成果本研究具有以下意义和预期成果:1. 解决传统PID控制器应用范围狭窄、调参困难等问题,促进温度控制技术的进一步发展;2. 验证模糊控制器在工业自动化控制中的应用效果和优越性;3. 建立一种新型的温度控制器算法,为工业自动化控制领域的控制器设计提供新思路和方法。
预期成果包括:基于模糊控制的温度控制器算法设计、控制器集成与应用测试,以及应用效果评价。
模糊pid控制 开题报告
![模糊pid控制 开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/3fb56bad4bfe04a1b0717fd5360cba1aa9118c6a.png)
模糊pid控制开题报告模糊PID控制开题报告一、研究背景PID控制是一种经典的控制方法,广泛应用于工业自动化领域。
然而,在某些复杂的系统中,PID控制器的参数调节和系统响应往往面临挑战。
为了解决这一问题,模糊PID控制应运而生。
模糊PID控制是将模糊逻辑与PID控制相结合,通过模糊化输入和输出,以及模糊规则的设计,实现对复杂系统的精确控制。
本文旨在探讨模糊PID控制的原理和应用。
二、研究目的本研究的目的是探究模糊PID控制的原理和应用,并通过实验验证其控制效果。
通过对比传统PID控制和模糊PID控制的性能差异,分析模糊PID控制在复杂系统中的优势和适用性。
同时,本研究还将针对模糊PID控制的参数调节进行优化,以提高控制系统的稳定性和响应速度。
三、研究内容1. 模糊PID控制的基本原理介绍模糊PID控制的基本概念和理论基础,包括模糊化、模糊规则的设计和解模糊等关键步骤。
通过数学模型和图表的形式,详细说明模糊PID控制的工作原理。
2. 模糊PID控制的应用案例选取一个具体的应用案例,如温度控制或机器人运动控制,通过实验验证模糊PID控制的效果。
比较传统PID控制和模糊PID控制在系统响应速度、稳定性和鲁棒性等方面的差异,分析模糊PID控制的优势。
3. 模糊PID控制参数调节的优化方法针对模糊PID控制中参数调节的问题,提出一种优化方法。
该方法可以通过自适应调节策略或基于遗传算法的优化算法,自动调整模糊PID控制器的参数,以提高控制系统的性能。
四、研究方法本研究将采用实验研究和理论分析相结合的方法。
首先,通过搭建实验平台,选取一个具体的应用案例,进行传统PID控制和模糊PID控制的对比实验。
然后,根据实验数据,对比两种控制方法的性能差异。
同时,通过数学模型和理论分析,探讨模糊PID控制的原理和应用。
五、研究意义模糊PID控制作为一种新兴的控制方法,具有广阔的应用前景。
通过本研究,可以深入了解模糊PID控制的原理和应用,为工业自动化领域提供更加精确和稳定的控制方案。
基于虚拟仪器的模糊PID控制系统设计的开题报告
![基于虚拟仪器的模糊PID控制系统设计的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/4a35ad2ca31614791711cc7931b765ce05087a18.png)
基于虚拟仪器的模糊PID控制系统设计的开题报告一、课题背景随着现代工业的快速发展,控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
PID控制器是常用的一种控制器,在控制系统中具有广泛的应用。
但是,随着工业过程的复杂化和自动化程度的提高,PID控制器在一些情况下表现出较差的性能,如冲击响应突变、鲁棒性不强等问题。
为了解决这些问题,模糊控制器作为一种新兴的控制方法越来越受到了关注。
模糊控制器通过模糊化输入输出变量,使用模糊规则来控制系统的行为,具有良好的鲁棒性、适应性和泛化性能,能够适应不同的工业场合。
因此,利用模糊控制器进行控制成为了近年来研究的热点之一。
虚拟仪器技术能够灵活快速地实现各种物理信号的采集、处理和控制,为控制系统的设计和实现提供了新思路和新方法。
因此,基于虚拟仪器的模糊PID控制系统的研究已经成为当前控制领域中的重要热点。
二、研究目的和内容本文的研究目的是设计一种基于虚拟仪器的模糊PID控制系统,并在实际应用场景中进行验证。
具体研究内容包括以下几个方面:1. 模糊控制理论的研究。
研究模糊控制理论,理解模糊控制器的工作原理和控制规则的设计方法。
2. PID控制器的研究。
深入研究PID控制器的原理和实现方法,重点分析PID控制器的不足和可改进之处。
3. 虚拟仪器技术的研究。
研究和应用虚拟仪器技术,实现系统中各种物理量的采集、处理和控制,实现自动化控制。
4. 基于虚拟仪器的模糊PID控制器的设计。
运用模糊控制理论和PID控制器的优点,设计出一种基于虚拟仪器的模糊PID控制器,包括控制规则的设计、控制系统的结构设计等。
在不同条件下的性能表现,验证系统的控制效果和鲁棒性。
三、研究意义本研究的成果对于提高工业控制系统的可靠性和稳定性具有重要意义,具体表现在以下几个方面:1. 在理论层面上,研究基于虚拟仪器的模糊PID控制器的设计方法,提高了对工业生产过程的控制,关键时刻能够减小系统反应时间,降低突发错误扩大风险等突发事件。
逆变器的模糊控制技术研究的开题报告
![逆变器的模糊控制技术研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/8ddab758c4da50e2524de518964bcf84b9d52d82.png)
逆变器的模糊控制技术研究的开题报告标题:逆变器的模糊控制技术研究背景介绍:逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的重要设备,在太阳能、风能等可再生能源发电系统中广泛应用。
随着节能减排等需求的持续提高,对逆变器的效率、稳定性和可靠性等性能要求也越来越高。
研究目的:本项目旨在研究逆变器的模糊控制技术,探索其在逆变器中的应用,提高逆变器的功率密度和电能转换效率,并进一步推动相关领域的发展。
研究内容:1. 分析逆变器的工作原理和传统控制方法,探索模糊控制技术在逆变器中的应用。
2. 设计基于模糊控制的逆变器控制系统,建立逆变器的数学模型,并研究模糊控制系统的设计框架和算法流程。
3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验,验证模糊控制系统的控制效果和优化效果,并比较其与传统控制方法的差异。
4. 对实验结果进行分析和评估,提出改进建议和未来研究的方向,并撰写论文等相关成果。
预期成果:1. 研究逆变器的模糊控制技术,探索其在逆变器中的应用,提高逆变器的功率密度和电能转换效率。
2. 设计基于模糊控制的逆变器控制系统,建立逆变器的数学模型,并研究模糊控制系统的设计框架和算法流程。
3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验,验证模糊控制系统的控制效果和优化效果,并比较其与传统控制方法的差异。
4. 对实验结果进行分析和评估,提出改进建议和未来研究的方向,并撰写论文等相关成果。
研究方法:1. 对逆变器的工作原理和传统控制方法进行分析和研究,了解逆变器控制系统的基本要求和现有技术的发展状况。
2. 设计逆变器控制系统的模糊控制器,建立逆变器的数学模型,对模糊控制器进行优化设计。
3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验,比较模糊控制系统和传统控制系统的控制效果和优化效果。
4. 对实验结果进行统计和分析,提出模糊控制器在逆变器中应用的优点和不足,并撰写相关成果。
时间安排:第一年:9月-12月,研究逆变器的工作原理和传统控制方法;第二年:1月-6月,设计基于模糊控制的逆变器控制系统;第三年:7月-12月,开展仿真实验和实际实验,并撰写论文等相关成果。
毕业设计(开题报告)关于模糊控制
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毕业设计(论文)开题报告题目电力系统中新型智能协调控制器的研究专业电气工程与自动化班级电气1班学生于伟华指导教师徐凯重庆交通大学2012 年2012届电气工程与自动化专业毕业设计论文(开题报告)一、选题目的的理论价值和现实意义(1)理论价值随着电力系统规模的不断扩大,电力系统结构和运行方式越来越复杂多变,对系统的稳定性提出了更高的要求。
国内外的运行经验表明,电力系统运行稳定性的破坏是事故扩大、系统瓦解的重要原因之一。
而发电机励磁控制系统对同步发电机乃至整个电力系统的可靠和稳定运行都有着重要的作用。
在励磁控制系统中,控制算法是决定控制性能优劣的重要因素。
PID算法由于设计简单,并且具有良好的电压控制精度,至今在工程上仍有广泛的应用。
但PID算法不能有效改善系统的动态品质和提高系统的稳定水平。
尤其是快速励磁方式的采用会使电力系统特性恶化,致使出现负阻尼情况,使电力系统发生低频振荡。
随着现代控制理论和实践的发展,出现了基于线性最优控制理论的线性最优励磁控制器。
由于考虑了电力系统多个控制目标的综合,并采用最优化设计,因而具有更好的动态性能和阻尼特性。
然而线性最优控制理论也有不足之处,即当系统偏离运行点时,其不能保证良好的控制性能。
模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它不需要精确的数学模型,而且能够很好地应用于动态或高度非线性系统,对过程和参数的变化有较强的适应能力。
(2)现实意义安全稳定是电力系统运行的基本条件,提高励磁系统的控制性能,对同步发电机和电力系统的安全稳定运行都有着重要意义。
利用PID良好的电压调节特性,并结合星型最优励磁控制器良好的懂爱和阻尼特性,简历了PID+LOEC模糊协调励磁控制器。
根据系统状态的变化,模糊控制器可以通过加权系数协调控制PID和LOEC的输出,从而提高对系统状态变化的自适应能力。
通过在simulink中建立系统仿真模型,把基于模糊控制器的PID+LOEC协调控制分别和PID、LOEC做了比较,结果显示,基于模糊控制的协调控制策略,具有更好的动、静态特性。
交通信号灯的模糊控制的开题报告
![交通信号灯的模糊控制的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/2a1ce1fa4128915f804d2b160b4e767f5acf800e.png)
交通信号灯的模糊控制的开题报告一、选题的背景和意义交通信号灯是城市交通管理中重要的一部分,控制着道路上车辆和行人通行的规律。
传统的交通信号灯通常根据固定的时间间隔来进行控制,但是随着城市交通量的增加和交通状况的复杂化,固定时间间隔的控制方式已经不能满足需求。
因此,如何提高交通信号灯的智能化和自适应性成为了当前研究的热点之一。
本文选题的目的是对交通信号灯的模糊控制进行研究,旨在探究如何利用模糊控制方法提高交通信号灯的智能化和自适应性。
通过对交通流量、行人流量、交通状况等多种因素进行分析和评估,提出一种适用于不同交通环境和情况下的模糊控制算法,实现交通信号灯智能化和自适应控制,从而提高城市交通系统的效率和安全。
二、国内外研究现状交通信号灯控制是交通智能化研究的重要组成部分,目前国内外已经有很多学者对此进行了深入研究。
国内的研究主要集中在传统的定时控制和基于车辆检测的控制上,如黄平等提出的实时交通控制算法和张旭等的基于计算智能的交通信号灯控制方法;而国外的研究则更多关注于基于模型预测控制和模糊控制的交通信号灯控制方法,如M. Papageorgiou等的基于模型预测控制的交通信号灯控制算法和T. Ise等的模糊控制算法。
三、研究方法与思路本文提出的研究方法主要是基于模糊控制理论进行研究,采用模糊控制器对交通信号灯进行控制。
具体来说,利用模糊控制器构建交通信号灯控制模型,对交通流量、行人流量、交通状况等多种因素进行模糊化处理,得到一组模糊控制规则,并根据模糊控制规则输出相应的控制信号来控制交通信号灯。
为了实现模糊控制器的设计,需要对交通信号灯的控制环境进行分析和建模,分析交通流量、行人流量、交通状况等不同因素对信号灯控制的影响,确定合适的输入和输出变量。
然后利用模糊逻辑理论对输入和输出变量进行模糊化,综合考虑多个因素得到一组模糊控制规则。
最后,将模糊控制规则转换为控制信号输出给交通信号灯,实现自适应控制。
模糊控制器在炼油装置中的设计与应用的开题报告
![模糊控制器在炼油装置中的设计与应用的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c76b570eef06eff9aef8941ea76e58fafab045b7.png)
模糊控制器在炼油装置中的设计与应用的开题报告一、选题背景炼油是一项复杂的工艺过程,在炼油装置中,有许多参数需要监测和控制,以保证炼油过程的稳定和高效。
模糊控制器是一种基于模糊逻辑的控制方法,它可以对于一些复杂、模糊的问题进行处理,因此在炼油装置中应用模糊控制器,可以更好地实现炼油过程的自动化控制,提高炼油装置的产能和效益。
因此,本文拟就模糊控制器在炼油装置中的设计与应用进行研究。
二、研究内容1.炼油装置中需要监测和控制的参数及其意义;2.模糊控制理论的基础知识;3.模糊控制器的设计方法及其步骤;4.模糊控制器在炼油装置中的应用实例;5.模糊控制器与PID控制器的对比分析。
三、研究方法本文将采用文献资料法、实验与仿真方法等进行研究。
首先,通过查阅相关文献,了解炼油装置中需要监测和控制的参数及其意义。
然后,学习模糊控制理论,了解模糊控制器的基本结构与设计方法。
接着,使用MATLAB/Simulink等仿真工具进行模糊控制器的设计与仿真分析,并将其运用到炼油装置的实际控制中。
最后,通过对比分析模糊控制器与PID控制器在炼油装置中的实际效果,评估模糊控制器的优劣性。
四、预期成果通过对模糊控制器在炼油装置中的设计与应用进行研究,预期实现以下成果:1.了解炼油装置中需要监测和控制的参数及其意义;2.掌握模糊控制理论的基础知识;3.掌握模糊控制器的设计方法及其步骤;4.了解模糊控制器在炼油装置中的应用实例;5.掌握模糊控制器与PID控制器的对比分析方法。
五、研究意义炼油装置是石油加工行业的重要设备,炼油过程的稳定和高效对于保障能源安全和经济发展至关重要。
模糊控制器作为一种高效、实用的控制方法,在炼油装置中的应用将有助于提高炼油过程的自动化程度和控制精度,从而提高炼油装置的效益和经济效益。
本文的研究将在实际应用中具有重要的指导意义和推广价值。
模糊pid开题报告
![模糊pid开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/56cf964002d8ce2f0066f5335a8102d276a261d8.png)
模糊PID开题报告1. 引言PID(Proportional-Integral-Derivative)控制器是一种经典的控制算法,广泛应用于自动化控制领域。
然而,在某些场景下,传统的PID控制器可能面临一些挑战,如非线性系统、不确定性、多变量系统等。
为了克服这些问题,模糊控制算法被引入。
本文将介绍模糊PID控制器的开题报告,主要包括问题陈述、研究目标、研究内容和研究方法。
2. 问题陈述在某些复杂的控制系统中,传统的PID控制算法效果不佳。
例如,控制非线性系统或具有不确定性的系统时,传统PID控制器可能无法提供足够的鲁棒性和稳定性。
因此,我们的问题陈述是如何改进PID控制器以应对这些挑战。
3. 研究目标本研究的目标是设计一个模糊PID控制器,以提高对非线性系统和具有不确定性的系统的控制效果。
通过引入模糊逻辑和模糊推理,我们希望改进传统PID控制器的性能。
4. 研究内容本研究的主要内容包括以下几个方面:4.1 模糊控制理论研究首先,我们将对模糊控制理论进行深入研究。
了解模糊控制的基本概念、原理和算法是设计模糊PID控制器的基础。
4.2 PID控制器分析在研究传统PID控制器的基础上,我们将分析其在非线性系统和具有不确定性的系统上的局限性。
通过分析PID控制器的性能瓶颈,我们可以更好地设计模糊PID控制器。
4.3 模糊PID控制器设计基于模糊控制理论和PID控制器分析的结果,我们将设计一个模糊PID控制器。
该控制器将结合传统PID控制的优点和模糊控制的鲁棒性,以提高对非线性系统和具有不确定性的系统的控制效果。
4.4 系统仿真与实验验证为了验证模糊PID控制器的性能,我们将进行系统仿真和实验验证。
通过对比传统PID控制器和模糊PID控制器的控制效果,我们可以评估模糊PID控制器的优势和局限性。
5. 研究方法本研究将采用以下研究方法:5.1 文献综述我们将进行大量的文献综述,深入了解模糊控制理论和PID控制器的相关研究成果。
电机模糊控制毕业设计
![电机模糊控制毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/2cf4932f59fafab069dc5022aaea998fcd22407a.png)
电机模糊控制毕业设计电机模糊控制毕业设计在电机控制领域,模糊控制是一种常用的控制方法。
它通过模糊逻辑推理和模糊规则库来实现对电机的精确控制。
本文将探讨电机模糊控制在毕业设计中的应用。
一、引言电机是现代工业中不可或缺的设备之一,广泛应用于各个领域。
而电机控制技术的发展也日新月异,为了提高电机控制的精确性和效率,模糊控制成为了一种备受关注的控制方法。
二、电机模糊控制原理电机模糊控制的原理是基于模糊逻辑推理和模糊规则库。
首先,需要将电机的输入和输出进行模糊化,即将连续的输入和输出转化为模糊的变量。
然后,通过模糊规则库中的模糊规则进行推理,得到模糊控制器的输出。
最后,将输出进行去模糊化,得到电机的实际控制信号。
三、电机模糊控制的优势相比传统的控制方法,电机模糊控制有以下几个优势:1. 鲁棒性强:电机模糊控制可以应对系统参数变化和外部干扰等不确定因素,具有较强的鲁棒性。
2. 适应性强:电机模糊控制可以根据不同的工况和需求进行调整,适应性较强。
3. 简化建模:与传统的精确建模相比,电机模糊控制不需要准确的数学模型,简化了系统建模的过程。
四、电机模糊控制的应用案例以某电机控制系统为例,设计了一个基于模糊控制的速度调节器。
该系统的输入是电机的转速误差,输出是控制电机的电流信号。
通过模糊控制器对电机的转速误差进行模糊化处理,根据模糊规则库进行推理,得到电机的电流控制信号。
实验结果表明,电机模糊控制在不同负载和速度要求下都能够实现较好的控制效果。
无论是在低速高负载还是高速低负载的情况下,电机都能够保持稳定的转速和较低的误差。
五、电机模糊控制的发展趋势随着科技的不断进步,电机模糊控制也在不断发展。
未来,电机模糊控制有望在以下几个方面取得进展:1. 算法优化:通过改进模糊控制算法,提高控制精度和响应速度。
2. 集成化设计:将电机模糊控制与其他控制方法相结合,实现更高级的控制策略。
3. 自适应控制:引入自适应技术,使电机模糊控制能够根据系统状态自动调整控制参数。
模糊控制在某型转台中的应用与研究的开题报告
![模糊控制在某型转台中的应用与研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/d9cc9a6ef11dc281e53a580216fc700abb685205.png)
模糊控制在某型转台中的应用与研究的开题报告
标题:模糊控制在某型转台中的应用与研究
背景:随着科技的不断发展,转台已成为航空航天、军事、天文等领域中不可缺少的一项重要设备。
针对不同的应用场景,转台的控制方式也不尽相同。
传统的控制方法存在参数难以调整、实现复杂等问题,而模糊控制具有简单易行、适应性强的特点,因此在转台控制领域具有很大的应用潜力。
目的:本文旨在研究模糊控制在某型转台中的应用,通过实验验证模糊控制的有效性,推广应用模糊控制在转台控制领域中的可行性。
内容:
1. 转台控制的现状和存在的问题
2. 模糊控制的基本原理和特点
3. 建立某型转台的模糊控制系统
4. 实验验证及控制结果分析
5. 模糊控制在转台控制领域的应用前景
方法:采用文献调研、理论分析和实验验证相结合的方法,探讨模糊控制在某型转台中的应用。
预期结果:通过本次研究,可以证明模糊控制在转台控制中的有效性,为后续的研究和应用提供理论基础和实验指导。
关键词:模糊控制;转台控制;实验验证;应用前景。
倒立摆-模糊控制-开题报告2
![倒立摆-模糊控制-开题报告2](https://img.taocdn.com/s3/m/e1dfbc524b7302768e9951e79b89680203d86bd6.png)
毕业设计(论文)开题报告学生姓名: 学号:专业:设计(论文)题目:直线倒立摆智能控制方法研究指导教师:2012 年3月7日毕业设计(论文)开题报告1. 结合毕业设计(论文)课题情况, 根据所查阅的文献资料, 每人撰写2000字左右的文献综述:2000字左右的文献综述:文献综述1.引言:倒立摆系统是一个比较复杂的, 带有快速、高阶次、多变量、严重非线性绝对不稳定和非最小相位系统的机电系统, 它的稳定控制是控制理论应用的一个典型范例。
倒立摆系统一直是控制理论中非常典型的实验设备, 也是控制理论教学和科研中不可多得的典型物理模型。
虽然它的数学模型复杂但倒立摆系统的稳定控制能非常直观地说明控制理论的优点和有效性, 同时它还涉及到系统辨识、非线性系统等方面, 所以倒立摆系统的控制一直是控制领域研究的热点[1]。
倒立摆系统的最初研究开始于二十世纪五十年代, 麻省理工大学电机工程系设计出单级倒立摆系统这个实验设备。
后来在此基础上, 人们又进行拓展, 产生了各式各样的倒立摆:有悬挂式倒立摆、平行倒立摆、环形倒立摆、平面倒立摆;倒立摆的级数有一级、二级、三级、四级乃至多级;倒立摆的运动轨道可以是水平的, 也可以是倾斜的[2]。
倒立摆系统已成为控制领域中不可或缺的研究设备和验证各种控制策略有效性的实验平台, 本设计主要针对直线倒立摆进行研究。
2.倒立摆的系统特性分析倒立摆系统是典型的机械电子系统。
无论哪种类型的倒立摆系统都具有如下特性:1.欠冗余性。
一般地, 倒立摆控制系统采用单电机驱动, 因而它与冗余结构, 比如说冗余机器人有较大不同。
之所以采用欠冗余是要在不失系统可靠性的前提下节约经济成本或者有效的空间。
2.不确定性。
主要是指建立系统数学模型时的参数误差、测量噪声以及机械传动过程中的非线性因素所导致的难以量化的部分。
3.耦合特性。
倒立摆摆杆和小车之间, 以及多级倒立摆系统的上下摆杆之间都是强耦合的。
这既是可以采用单电机驱动倒立摆控制系统的原因, 也是使得控制系统的设计、2. 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):1 要研究或解决的问题:1.建立一级和二级倒立摆数学模型;2.分析倒立摆系统特性, 研究如何利用智能控制算法实现其稳摆控制。
模糊控制器用于纸张水分定量控制的研究的开题报告
![模糊控制器用于纸张水分定量控制的研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/7aa03b4c17fc700abb68a98271fe910ef12daeb8.png)
模糊控制器用于纸张水分定量控制的研究的开题报告题目:模糊控制器用于纸张水分定量控制的研究摘要:纸张的水分是影响其质量的重要因素之一。
传统的水分控制方法存在计算量大、难以实现自适应调节的问题。
本文将研究采用模糊控制器进行纸张水分的定量控制,通过建立模糊控制系统对纸张水分进行控制,实现水分的自适应调节,并对控制效果进行分析和验证。
关键词:纸张水分;模糊控制器;定量控制;自适应调节一、研究背景和意义纸张水分是指纸张中的水分含量,其含量高低直接影响生产工艺和纸张质量,因此在纸张生产过程中,实现纸张水分的准确控制至关重要。
传统的水分控制通常采用PID控制等传统控制算法,但这种方法需要精确选择控制器参数,计算量大,难以实现自适应调节,因此控制效果不理想。
因此,本文将研究采用模糊控制器进行纸张水分的定量控制。
相对于传统控制算法,模糊控制器在参数选择和计算量方面更为简单,并能够实现自适应调节,控制效果更加优秀。
该研究对于提高纸张水分定量控制的精度和效率具有重要的理论和现实意义。
二、研究内容和方法本文将建立一套基于模糊控制器的纸张水分定量控制系统,通过采集纸张水分数据和控制信号,建立模糊控制模型,实现对纸张水分的自适应调节和定量控制。
具体来说,本文将采取以下研究方法:1. 设计模糊控制器模型,包括模糊集合的划分和模糊规则的设计。
2. 建立纸张水分的控制模型,并采用模糊控制器进行控制。
3. 搭建实验平台,采集纸张水分数据和控制信号,并记录相关数据。
4. 分析模糊控制器的控制效果,并与传统控制算法进行比较。
5. 验证模糊控制器的控制效果,并对研究结果进行总结和分析。
三、研究规划和预期成果本文将在明确研究内容和方法的基础上,按照以下规划进行:1.完成文献综述,了解纸张水分定量控制的现状和研究进展。
2.制定详细的研究计划,明确研究内容和方法,搭建实验平台并进行实验。
3.对实验数据和分析结果进行搜集和分析,总结研究成果,撰写论文。
T-S模糊控制器设计与优化方法研究的开题报告
![T-S模糊控制器设计与优化方法研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/95159dea81eb6294dd88d0d233d4b14e85243e10.png)
T-S模糊控制器设计与优化方法研究的开题报告一、选题背景在控制理论中,模糊控制是一种非精确控制方法,它可以有效地应对复杂和非线性的控制问题。
T-S模糊控制是模糊控制的一种重要变体模型,特别适合于一些高阶、非线性和变化不确定的控制系统。
近年来,T-S模糊控制逐渐成为研究热点,被广泛应用于各种行业领域。
本文通过研究T-S模糊控制器的设计与优化方法,旨在提高控制系统的鲁棒性和稳定性,进一步拓展其应用范围,满足实际工程控制应用的需求。
二、选题意义与目的T-S模糊控制器具有简单、可实现、计算速度快等优点,已广泛应用于众多工程领域。
本文主要以探讨T-S模糊控制器设计优化方法为研究目的,在掌握T-S模糊控制算法基础上,通过对T-S模糊控制器的设计优化方法进行深入研究,目的在于:1. 提高T-S模糊控制器的控制精度和稳定性,满足达到规定的控制效果。
2. 针对实际工程问题,探讨调整T-S模糊控制器的参数和结构,从而使其更加适合于实际工程控制。
3. 验证研究结果的正确性和实用性。
三、选题内容与研究方法1. T-S模糊控制器的原理和基础算法2. T-S模糊控制器设计方法的研究与应用,主要包括:(1) 建立系统动态数学模型、确定系统控制目标;(2) 设计T-S模糊控制器的结构、选择适合控制系统的模糊规则库;(3) 进行T-S模糊控制器参数调优、模型预测控制算法设计等。
3. T-S模糊控制优化算法的研究和应用,主要包括:(1) 基于遗传算法等优化算法的T-S模糊控制器参数优化方法;(2) 基于模型自适应控制思想的T-S模糊控制器参数调整方法等。
4. 基于MATLAB等工具,进行仿真实验,验证本文研究成果的有效性和实用性。
四、预期成果和实现途径本文预期通过对T-S模糊控制器设计和优化的研究,得到以下成果:1. 掌握T-S模糊控制器的原理和基础算法。
2. 熟悉T-S模糊控制器的设计流程和方法。
3. 掌握T-S模糊控制器调优和优化的方法。
基于单片机的模糊PID温度控制系统设计-开题报告
![基于单片机的模糊PID温度控制系统设计-开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/da98912edd36a32d73758133.png)
器,并用于退火炉燃烧过程中;1988 年,河北廊纺市工具厂李利民、王金奎研制的高温盐 浴炉微机控制系统以磁性调压器作为执行元件, 采用 MPID 调节方式, 当炉温在 1100~1300℃ 范围内任意调节,误差小于土 20℃; 1989 年,武汉铝厂郑恭恒、沈协和用单片机实现炉
温控制,采用 Bang-Bang 和 PID 相结合的控制算法,达到了升温速度快,超调量小的控温 效果;1997 年,吉林工业大学吕俊伟、王文成、黄海东研制的模糊一 PI 一开关混合控制器 用于渗炭炉温度控制系统,缩短了升温时间,大大提高了控制精度,最大超调量小于 1 ℃。
4、PID 控制的原理及特点 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称 PID 控制,又称 PID 调节。PID 控制器问世至今已有近 70 年历史,它以其结构简单、稳定性好、 工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全 掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构 和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用 PID 控制技术最为方便。即当我们不完 全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用 PID 控制技术。PID 控制,实际中也有 PI 和 PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差,利 用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 1)比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当 仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error) 。
2)积分(I)控制 在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系 统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统 (System with Steady-state Error) 。 为了消除稳态误差, 在控制器中必须引入 “积分项” 。 积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小, 积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直 到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 3)微分(D)控制 在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较 大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差 的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前” ,即在误差接近零时,抑制误差的 作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用 仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项” ,它能预测误差变化的趋势,这样, 具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避 免了被控量的严重超调。 所以对有较大惯性或滞后的被控对象, 比例+微分(PD)控制器能改 善系统在调节过程中的动态特性。
模糊控制及其在Markov跳变非线性系统中的应用的开题报告
![模糊控制及其在Markov跳变非线性系统中的应用的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/e687c13ccd1755270722192e453610661ed95ae0.png)
模糊控制及其在Markov跳变非线性系统中的应用的开题报告一、研究背景随着现代工业的快速发展,自动控制技术的应用越来越广泛。
在现实生活和工程应用中,很多系统都是非线性和随机的。
就例如某些飞行器、航空器和工业水平焊接等,这些系统的动态行为往往不能用简单的线性方程表示。
因此,这些非线性系统往往难以通过传统的控制方法达到满意的性能指标要求,需要更复杂的控制技术。
模糊控制是一种解决非线性系统控制问题的有效方法。
与传统的控制方法相比,模糊控制可以适用于更广泛的系统,并且能够适应不确定性和模糊性,对于一些难以确定的参数或变量的控制有着很好的表现。
因此,模糊控制在自动控制领域中具有广泛的应用前景。
Markov跳变技术是一种随机过程的动态模型,它能够模拟一些系统中存在随机跳变的情况。
在现实中,Markov跳变的情况很普遍,例如在纳秒级高速电路中的时钟跳变,或者控制器内部的模式切换等。
因此,研究Markov跳变非线性系统的控制技术具有实际意义。
二、研究目的本文的研究目的是探讨模糊控制技术在Markov跳变非线性系统中的应用,并对该方法进行研究和改进。
具体研究目标如下:1. 分析Markov跳变非线性系统的基本特性及其控制方法的现状;2. 探讨模糊控制在Markov跳变非线性系统中的应用方法,建立相应的控制模型和策略;3. 提出改进的模糊控制策略,并对其实施效果进行仿真验证;4. 对所提出的控制方法进行评估和总结,提出进一步的研究方向。
三、研究方法本文主要采用文献调研和数学建模的方法进行研究。
对于文献调研,将会对模糊控制、Markov跳变技术、非线性系统的控制等相关领域的国内外文献进行综述,分析和评估目前各种方法的优缺点,探讨控制方法的适用条件和局限性。
对于数学建模,将会基于相关理论和实例,建立Markov跳变非线性系统以及模糊控制器的数学模型,使用仿真软件对所提出的控制策略进行实验验证。
四、预期成果预期的研究成果包括:1. 模糊控制及Markov跳变非线性系统的基本原理和算法;2. 模糊控制在Markov跳变非线性系统中的应用及建立的控制模型;3. 改善的模糊控制策略及其仿真实验结果;4. 综述目前研究的控制方法的优劣以及应用范围;5. 提出模糊控制在其它问题上的应用和进一步研究方向的展望。
球杆系统的模糊控制仿真研究的开题报告
![球杆系统的模糊控制仿真研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/82d96107a9956bec0975f46527d3240c8447a137.png)
球杆系统的模糊控制仿真研究的开题报告一、研究背景随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人开始关注体育健身。
高尔夫运动作为一项高档、高雅的运动,备受人们的青睐。
在高尔夫运动中,球杆对球的控制十分关键。
传统的控制方法需要具有很高技术水平的高尔夫选手,且控制精度很难达到。
因此,研究一种简单有效的控制方法,对广大高尔夫爱好者来说具有重要意义。
模糊控制作为一种简单易用的控制方法,已经被广泛应用于各个领域。
本研究旨在应用模糊控制方法来控制球杆系统,以实现球的控制。
二、研究内容与目的本研究以高尔夫球杆系统为研究对象,探索如何利用模糊控制方法实现球杆的控制。
具体研究内容包括:1. 球杆系统的建模与控制策略制定:对球杆系统进行建模,分析其工作原理,并制定相应的控制策略。
2. 模糊控制算法的设计与实现:设计基于模糊控制的控制算法,并实现算法。
3. 仿真实验:对球杆系统进行模拟仿真,评估模糊控制算法的性能。
本研究旨在实现一个简单但有效的高尔夫球杆控制系统,可以帮助球手更好地控制球杆,提高球的控制精度。
三、研究方法1. 系统建模:分析球杆系统的工作原理,建立控制系统的数学模型。
2. 控制策略制定:根据球杆系统的特点,制定相应的控制策略。
3. 模糊控制算法的设计与实现:运用模糊控制方法设计球杆控制算法,并实现算法。
对实验结果进行分析与评估。
四、研究意义本研究的意义在于:1. 提供一种简单有效的高尔夫球杆控制方法,提高球杆控制精度。
2. 推动模糊控制技术在体育运动中的应用,为模糊控制在其他领域的应用提供借鉴。
3. 对理论控制方法的研究提供实际应用中的验证,为相关学科的研究提供参考。
五、预期结果通过本研究,预期得到以下结果:1. 建立高尔夫球杆控制系统的数学模型,并制定相应的控制策略。
2. 设计并实现基于模糊控制的球杆控制算法。
3. 运用Simulink等软件进行仿真实验,对球杆控制系统的控制效果进行评估。
4. 取得较好的实验结果,证明模糊控制方法在高尔夫球杆控制中的有效性。
基于T-S模型的模糊控制器设计的开题报告
![基于T-S模型的模糊控制器设计的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/945c9410e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5bf.png)
基于T-S模型的模糊控制器设计的开题报告一、选题背景随着现代控制理论的发展,模糊控制作为一种新型的控制方法,逐渐受到了广泛的关注与应用。
其中,基于T-S(Takagi-Sugeno)模型的模糊控制算法是一种常用的控制方法。
该方法通过建立T-S模型,将非线性系统线性化,并且使用模糊逻辑对模型进行控制,可以克服传统控制算法难以对非线性系统进行控制的缺点,具有一定的理论和实用价值。
二、研究内容本文将基于T-S模型的模糊控制算法为研究内容,主要研究内容如下:1. T-S模型的建立:介绍T-S模型的理论基础和建立方法,探讨如何将非线性系统线性化为一系列局部线性系统,并将其组合成一个整体的线性系统,为后续的模糊控制做好准备。
2. 模糊控制器设计:介绍模糊控制器的基本原理和设计方法,考虑到实际工程应用过程中一般都存在不确定性或者噪声等因素,需要在模糊控制器中引入相应的修正因子,提高控制系统的鲁棒性和可靠性。
3. 控制效果分析:通过对不同系统模型进行仿真分析,比较模糊控制器与传统控制器的控制效果和稳定性,在此基础上总结模糊控制器的优点和不足。
三、研究意义本文的研究意义主要体现在以下几方面:1. 基于T-S模型的模糊控制算法是一种有效的非线性控制方法,本文的研究可以进一步提高该算法的应用价值和实现效果。
2. 通过对模糊控制器的性能进行分析,可以为实际工程应用提供参考,提高工业自动化程度。
3. 本文通过对模糊控制器在不同应用场景下的控制效果进行研究分析,可以为控制器的优化提供理论依据和参考,提高控制系统的智能化水平。
四、研究方法本文将采用文献资料法和数学建模法,从理论与实践两个方面进行探究。
具体方法如下:1. 收集相关文献和资料,对基于T-S模型的模糊控制算法的理论和应用进行分析和研究。
2. 建立系统的数学模型,分析不同控制方法的适应性和实现效果。
3. 在MATLAB或者Simulink等仿真软件平台上搭建不同系统模型,并进行性能仿真分析。
模糊控制在变风量空调系统控制中的应用研究的开题报告
![模糊控制在变风量空调系统控制中的应用研究的开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a129a03c91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad79c.png)
模糊控制在变风量空调系统控制中的应用研究的开题报告一、选题背景随着现代空调技术的发展,变风量空调系统逐渐被广泛应用于各个行业和领域中。
由于变风量空调系统存在着多变的工作条件,如气流速度、温度、湿度等参数,这些参数的变化会直接影响到空调系统的运行效果。
而传统的控制方法往往无法适应这种多变的工作环境,控制效果不佳,因此需要引入新的控制方法,以提高空调系统的稳定性和效率。
模糊控制作为一种新的控制方法,具有自适应、鲁棒性强的特点,在实际应用中表现良好。
因此,将模糊控制引入变风量空调系统的控制中,可以有效地提高系统的控制精度和稳定性,实现空调系统的自动化控制。
二、研究目的本文的研究目的是探究模糊控制在变风量空调系统控制中的应用方法,并验证其可行性和有效性。
具体目标包括:1. 建立变风量空调系统的控制模型,包括气流速度、温度、湿度等参数的测量和控制。
2. 设计模糊控制算法,通过对气流速度、温度、湿度等参数进行模糊化处理,实现对空调系统的自适应控制。
3. 进行实验验证,对比传统的PID控制和模糊控制,在不同的工作条件下,对空调系统的控制效果进行分析和比较,验证模糊控制在变风量空调系统控制中的优势和不足。
三、研究内容和方法1. 变风量空调系统的控制模型建立通过对变风量空调系统工作原理进行分析和研究,建立空调系统的控制模型。
包括控制对象的描述、系统的输入和输出参数、系统的控制策略等。
2. 模糊控制算法设计设计模糊控制器,对空调系统的控制输入和控制输出进行模糊化处理,采用模糊推理方法实现对空调系统的控制。
3. 实验设计与数据采集通过对不同工况下的空调系统进行实验,采集相应的气流速度、温度、湿度等参数数据, 并进行处理和分析,比较传统PID控制和模糊控制的控制效果和性能。
4. 软件开发和硬件实现开发相应的控制算法和实验平台,实现模糊控制和传统PID控制的对比实验,并提交实验数据进行分析研究。
四、预期成果通过本研究,预期实现以下成果:1. 变风量空调系统的控制模型建立,并设计出相应的控制算法。
模糊控制毕业论文
![模糊控制毕业论文](https://img.taocdn.com/s3/m/ce201a1c3a3567ec102de2bd960590c69ec3d8fa.png)
模糊控制毕业论文模糊控制毕业论文模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,它能够处理不确定性和模糊性的问题。
在现实世界中,许多系统的行为往往难以用精确的数学模型来描述,而模糊控制正是为了解决这一问题而出现的。
在毕业论文中,研究者可以选择模糊控制作为研究对象,通过深入探究其原理和应用,为实际问题提供解决方案。
首先,毕业论文可以从模糊控制的基本原理入手。
模糊控制的核心思想是将模糊集合和模糊规则引入控制系统中,通过模糊推理和模糊推断来实现对系统的控制。
研究者可以详细介绍模糊集合的定义和运算规则,以及模糊规则的建立和推理方法。
此外,还可以探讨模糊控制器的结构和设计方法,包括模糊化、规则库、推理引擎和解模糊化等方面的内容。
其次,毕业论文可以选择一个具体的应用领域,研究模糊控制在该领域中的应用。
例如,可以选择智能交通系统作为研究对象,通过模糊控制来优化交通信号灯的控制策略,提高交通流的效率。
在论文中,研究者可以详细介绍交通流的模糊建模方法,以及如何根据实时交通数据进行模糊推理和控制。
此外,还可以对比模糊控制和传统控制方法在交通流控制中的效果,分析其优缺点和适用范围。
另外,毕业论文也可以选择模糊控制与其他控制方法的结合应用进行研究。
例如,可以选择模糊控制与神经网络的结合,通过神经网络的学习能力和模糊控制的推理能力,来解决复杂系统的控制问题。
在论文中,研究者可以详细介绍模糊神经网络的结构和学习算法,以及如何将其应用于具体问题中。
此外,还可以通过实验和仿真验证模糊神经网络在控制问题中的性能和效果。
最后,毕业论文还可以对模糊控制的未来发展进行展望。
模糊控制作为一种新兴的控制方法,尚存在许多待解决的问题和挑战。
研究者可以提出自己的观点和看法,对模糊控制的发展方向和应用前景进行探讨。
此外,还可以结合当前的科技发展趋势,分析模糊控制在人工智能、自动驾驶等领域中的潜在应用。
总之,模糊控制是一种重要的控制方法,具有广泛的应用前景。
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毕业设计(论文)开题报告题目电力系统中新型智能协调控制器的研究专业电气工程与自动化班级电气1班学生于伟华指导教师徐凯重庆交通大学2012 年2012届电气工程与自动化专业毕业设计论文(开题报告)一、选题目的的理论价值和现实意义(1)理论价值随着电力系统规模的不断扩大,电力系统结构和运行方式越来越复杂多变,对系统的稳定性提出了更高的要求。
国内外的运行经验表明,电力系统运行稳定性的破坏是事故扩大、系统瓦解的重要原因之一。
而发电机励磁控制系统对同步发电机乃至整个电力系统的可靠和稳定运行都有着重要的作用。
在励磁控制系统中,控制算法是决定控制性能优劣的重要因素。
PID算法由于设计简单,并且具有良好的电压控制精度,至今在工程上仍有广泛的应用。
但PID算法不能有效改善系统的动态品质和提高系统的稳定水平。
尤其是快速励磁方式的采用会使电力系统特性恶化,致使出现负阻尼情况,使电力系统发生低频振荡。
随着现代控制理论和实践的发展,出现了基于线性最优控制理论的线性最优励磁控制器。
由于考虑了电力系统多个控制目标的综合,并采用最优化设计,因而具有更好的动态性能和阻尼特性。
然而线性最优控制理论也有不足之处,即当系统偏离运行点时,其不能保证良好的控制性能。
模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它不需要精确的数学模型,而且能够很好地应用于动态或高度非线性系统,对过程和参数的变化有较强的适应能力。
(2)现实意义安全稳定是电力系统运行的基本条件,提高励磁系统的控制性能,对同步发电机和电力系统的安全稳定运行都有着重要意义。
利用PID良好的电压调节特性,并结合星型最优励磁控制器良好的懂爱和阻尼特性,简历了PID+LOEC模糊协调励磁控制器。
根据系统状态的变化,模糊控制器可以通过加权系数协调控制PID和LOEC的输出,从而提高对系统状态变化的自适应能力。
通过在simulink中建立系统仿真模型,把基于模糊控制器的PID+LOEC协调控制分别和PID、LOEC做了比较,结果显示,基于模糊控制的协调控制策略,具有更好的动、静态特性。
从smith预估器、大林算法等,到现代控制理论出现了不少克服大滞后系统的控制方案。
它们都在一定条件下,一定程度地解决了纯滞后对象地控制问题,但也存在许多缺陷:(1)过于依赖对象的数学模型;(2)计算机算法条件难以实现;(3)实际环境影响的强干扰。
因此,常规控制方法很难对复杂的纯滞后工业过程进行有效控制[7]。
而智能控制作为控制理论发展的高级阶段,它的建立和发展是以众多新兴学科为基础的。
模糊控制作为智能控制领域的一门新兴学科,具有实现简单、不依赖于被控对象的精确模型以及鲁棒性强等优点。
大量实践证明,模糊控制及其相关技术可以很好地运用于复杂工业过程的控制[4]。
二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势(1)励磁控制系统的研究现状a)线性状态空间模型上的多变量优化设计20世纪60年代末,现代控制理论的发展逐渐成熟,为电力系统多变量控制开拓了新的有效途径。
国际上,余耀南教授率先开展了电力系统多变量控制的研究。
在国内,言茂松教授最先较系统地介绍了国外文献成果,后被线性最优励磁控制(LOEC)的工程实践所推进到新的高度。
并在国内开启了对优化励磁控制长盛不衰的探索,在理论和实践上都不断取得了丰硕的成果。
LOEC有一套严整的设计理论,这比在很大程度上依赖工程经验的传统AVR+PSS设计大大地前进了一步。
由于考虑了电力系统多个控制目标的综合,并采用最优化设计,因而具有更好的动态性能,在鲁棒性和适应性上也有很大的改善。
但经典的LOEC也存在一些不足。
如:1)工程实践中采用动偏差作为反馈量的做法并没有体现在其设计理论中;2)与AVR/PSS式励磁控制器相比,往往缺少足够高的电压反馈增益,积分型LOEC虽然改进了稳态电压调节精度,但附加积分环节会导致削弱阻尼和积分饱和等问题。
b)基于反馈线性化的非线性设计最为人所知的是两种精确线性化方法,即基于微分几何理论和直接反馈线性化理论的非线性设计。
一般而言,非线性设计比小范围线性化设计可以获得更好的励磁控制规律。
但遗憾的是,有些非线性励磁控制不仅智能考虑平滑非线性问题,其对同步发电机的单轴模型假设还严重偏离了实际情况;同时,得到的非线性反馈补偿率包含机组输出电流的导数,这不但给控制器实现带来困难和误差,而且在一定条件下是不稳定的。
为实现精确线性化,由于所依赖的数学变换工具,它们在状态变量的选取上也受到限制,不能采用端电压反馈,也没考虑端电压约束,一定程度上,背离了励磁控制维持端电压的主要目标。
此外,对于角频率偏差、阻尼系数等关键量值,概念尚欠明确。
c)鲁棒控制设计鲁棒励磁控制旨在解决这样一个问题:通过一种设计方法来保证得到的控制器在预定的参数和结构绕东西啊仍然能保证系统的稳定性和可用性。
仿真表明,它们具有良好的针对参数摄动、非线性项和不确定的鲁棒性,预示了乐观的应用前景。
但在目前,一2012届电气工程与自动化专业毕业设计论文(开题报告)方面,理论本身有待完善;另一方面,欲将其应用于发电机励磁控制,在模型和实现上还有很多实际问题需要进一步研究。
d)自适应控制设计自适应控制从本质上来讲比鲁棒性控制具有更高级的目标,它在预定的参数和结构绕东西啊,还追求某种性能的适应性变化。
它的出发点是将系统辨识和控制结合起来,在线辨识控制对象的参数或/和结构,并进而调整控制器参数和/或结构,使之能自动跟踪对象变化实现最佳控制。
其中自校正控制和模型参考自适应控制在电力系统稳定控制方面的应用已有广泛的报导。
另外,还发展了以LOEC为基础的自适应励磁控制,以及针对系统参数不确定时不能达到精确线性化而提出来的自适应非线性励磁控制方法等。
(2)发展趋势a)智能控制设计包括模糊逻辑励磁控制,基于规则的励磁控制,人工神经网络励磁控制以及基于遗传算法、自学习理论、迭代学习算法以及它们的某种结合的励磁控制,基本特点是不依赖于对象系统的精确数学模型,而是基于某种智能概念模型将控制理论和人的经验及直觉推理相结合,具有处理非线性、并行计算、自适应、自学习和自组织等多方面的能力和有点。
其中,智能技术既可以作为一种上层策略以实现在线或离线调整或优化原有非智能控制器的参数和/或结构,也可以作为一种底层控制规律来取代原有励磁控制的某一环节,实现特定的控制算法或映射关系。
目前,智能型励磁控制方法大多尚停留在仿真计算阶段,少数应用实例也仅是一些简单的实验性尝试,欲推广其应用,还有大量的理论和实际工作要做。
拿模糊逻辑励磁控制来说,多变量模糊建模问题,模糊控制器的稳定性问题,以及实际应用中的软硬件环境和操作规范等,都有待于深入和细致的研究。
b)多种控制方法的综合应用经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论虽然在理论体系和实现机理上相差较大,但从整个控制理论的发展上来看,它们是一脉相承、相互补充的;很难凭借单独一种控制规律来解决实际励磁控制系统中的众多难点问题和实现综合性的设计目标,实际上往往是多种方法彼此结合、综合应用以取得较好的控制效果。
三、研究重点研究目标:利用MATLAB软件设计用于发电机组的励磁机和原动机的协调模糊控制器。
研究内容:(1)模糊逻辑控制工作原理。
包括对模糊控制器的输入和输出进行选择,将控制知识装到模糊控制器的规则库,知识的模糊量化,匹配等。
(2)模糊控制器的设计:选择模糊控制器的结构;提取和选择模糊规则;确定模糊控制器中的模糊化和反模糊化的方法;确定模糊控制器参数;模糊控制软件开发。
(3)模糊控制系统仿真:确定模糊控制器的输入变量和输出变量;设计模糊控制的控制规则;确立模糊化和反模糊化的方法;选择模糊控制的输入变量和输出变量的论域并确定模糊控制器的参数(如量化因子、比例因子);编制模糊控制算法的应用程序;合理地选择模糊控制算法的采样时间。
(4)滞后过程的预估模糊控制系统。
Smith预估补偿原理:与D(s)并接一个补偿环节,用来补偿对象中的滞后部分。
这个补偿环节称为补偿器,其传递函数为Gp(s)(1-e-τs),τ为滞后时间。
(5)多角度分析影响控制效果的主要因素:抗干扰能力,抗模型参数变化能力,动、稳态特性,并与PID控制器和模糊控制器比较。
四、主要参考文献[1] 席爱民.模糊控制技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008[2] 郭阳宽、王正林.过程控制工程及仿真-基于MATLAB/Simulink[M].北京:电子工业出版社,2009[3] 石辛民.模糊控制及其MATLAB实现[M].北京:清华大学出版社,2008[4] 刘航等.MATLAB在模糊控制系统设计与仿真中的应用,[J].自动化仪表,1999[5] 夏一翔.智能控制在纯滞后系统中的应用研究[C]. 湖南:湖南大学,2002[6] 马福等.洁净中央空调系统温湿度控制及其节能的研究与实现 2008[7] 段英宏.空调房间温度预估模糊PID控制器的研究[J].系统仿真学报,2008,20卷,第3期[8] 李士勇.模糊控制、神经控制和智能控制论[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996[9] 王建明,李训铭.变风量系统空调房间建模与特性参数估算[J].计算机仿真, 2002, 19卷,第4期,69[10] 路桂明.基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究[C].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2007[11] 程启明,王勇浩.基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真[J].电工技术学报,2007,22卷,第3期,143[12] 王粟,赵旭伟.基于MATLAB变风量空调系统的建模与仿真[J].湖北工业大学学2012届电气工程与自动化专业毕业设计论文(开题报告)报,2009,24卷,第5期,31[13] 刘金琨.先进PID控制及其MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2003[14] 王蓉晖,刘钢,迟耀丹.参数自适应模糊PID控制在中央空调变流量节能中的应用[J].吉林建筑工程学院学报,2009,26卷,第3期,34[15] 辛星.工业加热炉温度Smith模糊自适应PID控制算法研究[J].中国科技信息,2009,第12期,52[16] 张学进,曹柳林.模糊自适应PID控制的仿真研究[J].仪器仪表用户,2007,第6期,8[17] 张明光,王鹏,王兆刚,牛永.变论域模糊自整定PID内模控制在主汽温控制系统中的应用研究[J].工业仪表与自动化装置,2008,第3期,21[18] 时志娜,刘冬阳.变论域模糊自整定PID控制器的研究[J].电子质量,2009,第6期,1[19] 冯相如.基于Smith预估补偿的模糊PID减温器控制系统仿真[J].机械制造与自动化,2008,第1期,134五、指导教师意见指导教师:六、学院毕业设计(论文)指导小组意见负责人:。