模糊控制文献报告

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模糊pid控制 开题报告

模糊pid控制 开题报告

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。

模糊控制实验报告

模糊控制实验报告

模糊控制实验报告本实验通过使用模糊控制器来控制直流电机的转速。

模糊控制是一种基于模糊推理的控制方法,该方法可以处理一些无法准确数学建模的系统控制。

模糊控制的输入和输出都是模糊变量,这样可以考虑到系统存在的不确定性和模糊性。

实验装置包括模糊控制器、直流电机、转速测量装置、实验板等。

模糊控制器由模糊推理机、偏差和变化率输入模糊化模块、输出反模糊化模块、规则库组成。

实验板可通过控制开关选择转速和方向。

在实验中,通过设置转速值和方向,记录电机的真实转速和输出控制信号,来验证模糊控制器的控制效果。

通过不同的控制变量和规则库来对比不同的控制方案。

实验结果表明,模糊控制器对于直流电机转速的控制具有较好的效果。

当控制变量为偏差和变化率时,规则库中的设定合理,输出控制信号的变化平稳,电机转速较为稳定。

当增加控制变量或修改规则库时,控制效果也发生了变化。

同时,实验还验证了模糊控制的重要性和优越性,可以解决一些无法准确建模的系统控制问题。

在实验中,还需要注意一些实验细节,例如校准直流电机转速传感器的准确度,保证实验板电路的正常工作和实验数据的准确性,减少误差的影响。

总之,本实验通过实际操作验证了模糊控制器在直流电机转速控制中的应用,对于学习模糊控制的控制方法和实验操作具有很好的参考意义。

同时,本实验也展示了模糊控制对于处理模糊问题的效果。

在直流电机转速控制中,存在许多因素的影响导致控制过程不确定和模糊,例如负载的变化、外部干扰的存在等等。

而模糊控制可以将这些不确定因素转化为模糊变量进行处理,从而提高控制精度和鲁棒性。

此外,本实验也强调了规则库的重要性。

规则库是模糊控制中很关键的一部分,其中包含了专家经验和数学模型的映射关系。

规则库中的设定需要充分考虑被控对象的特性,才能够保证模糊控制器的控制效果。

而实验中不同的规则库设计对于控制效果的影响也展现了模糊控制的灵活性和可定制性。

最后,本实验的数据记录和实验结果分析也为后续工程实际应用提供了很好的参考。

模糊控制实验报告

模糊控制实验报告

模糊控制系统实验报告学院:班级::学号:、实验目的1.通过本次实验,进一步了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模糊控制器的设计过程。

2.提高有关控制系统的程序设计能力;3.熟悉Matlab语言以及在智能控制设计中的应用。

二、实验内容设计一个采用模糊控制的加热炉温度控制系统。

被控对象为一热处理工艺制作中的加热炉,加热设备为三相交流调压供电装置,输入控制信号电压为0-5V,输出相电压为0-220V,输出最大功率180kW炉内变化室温~625C。

三、实验过程及步骤1.用Matlab中的Simulink工具箱,组成一个模糊控制系统,如图所示2.采用模糊控制算法,设计出能跟踪给定输入的模糊控制器,对被控系统进行仿真,绘制出系统的阶跃响应曲线(1)模糊集合及论域的定义对误差E、误差变化EC机控制量U的模糊集合及其论域定义如下: E、EC和U的模糊集合均为:{NB、NM NS 0、PS PM PB}E和EC的显示范围为:[-6 6]结果如下图所示FIS Editor: UntitledFile Edit Viev;FIS VariablesEMECin put variable "E"Current VariableNameTypeRangeDisplay RangeEinput[-6 6]Help Close Select etl variable "E"File Edit Viev^Current VariableNsrueTypeRangeDitsptey RangeSelected variable 'U"打开Rule编辑器,并将49条控制规则输入到Rule编辑器中FIS VariablesLIoutput06】[-6 6]Rule Editor: UntitledECouiput variable "U1利用编辑器的” View T Rules”和” View^Surface ”得到模糊推理系统的模糊规则和输入输出特性曲面,分别如下图所示Fil e Edit Viev; OptionsFile Edit Viev^ OptionsRule Viewer Untitled忻珅:[□ g]Plot points: 101left down up ReadySurface Viewer: UntitledE "U = 1.a3e-D0&Move:Help Close口从图中可以看出,输出变量U 是关于两个输入变量E 、EC 的非线性函 数,输入输出特性曲面越平缓、光滑,系统的性能越好。

对“基于模糊算法的温度控制系统的研究”的文献综述

对“基于模糊算法的温度控制系统的研究”的文献综述

对“基于模糊算法的温度控制系统的研究”的文献综述作者:段乃霞来源:《农村经济与科技》2016年第20期[摘要]随着计算机技术和自动化控制的发展,农业生产也在高度的自动化,在温室大棚蔬菜的生产中,人们也逐渐实现了温度的自动化控制。

目前,就温度自动控制方面的研究很多,采用的技术和方法也各式各样,如采集温度后,然后通过手动调控进行升温或降温控制的半自动化控制方法、采用单片机对采集温度和预设稳定进行对比,然后通过控制命令来控制升温或降温操作和将基于模糊技术的模糊控制器和单片机结合的方法对温度进行控制等等,到底哪一种方法对温度的控制更精确、温度,系统设备更经济可行呢,这成为广大菜农关注的焦点,也是学者们研究的重点。

[关键词]模糊算法;温度控制;蔬菜大棚[中图分类号]TH811 [文献标识码]A1 目前温室大棚温度控制研究现状1.1 国外发展现状世界各国的现代温室,于20世纪60年代逐步完善并快速发展。

随着科学技术的进步和工业水平的提高,也加快了农业的工业化进程,设施农业应运而生,现代温室也随之快速发展。

荷兰是设施园艺最发达的国家,目前有现代温室1.1万公顷,全部为玻璃温室,荷兰的现代温室基本上是由计算机控制,温室的环境和水肥调控已经全面走向自动化,配以燃烧天然气为主的加热系统和通风降温系统,其他配套设置齐全。

日本的塑料大棚用钠蒸汽灯取代太阳光,通过计算机控制蔬菜生长所需的温度、湿度、CO2浓度和肥料等,使蔬菜的生长速度提高了3~4倍,且不受外界气候影响,四季稳定生产。

美国主要使用计算机控制机器人来进行播种、移动作业、采摘等,整个蔬菜生产过程中采用完全封闭、人工补充光照的模式,已经摆脱了自然条件的束缚。

但由于整个生产过程中能源消耗过大,投资成本过高,从经济效益上来说可行性不高。

1.2 国内研究现状近些年来,随着计算机技术和自动化控制的发展,农业生产也要求自动化和科技化。

目前,随着温室蔬菜大棚种植越来越广泛,人们对温室蔬菜大棚生产的自动化程度要求也越来越高。

模糊控制毕业论文

模糊控制毕业论文

模糊控制毕业论文论文题目:基于模糊控制的某装置控制系统设计摘要:本文针对某装置,设计了一种基于模糊控制的控制系统,以实现对该装置的自动控制。

首先根据该装置的特性,建立数学模型,采用模糊控制方法设计控制器的输入与输出变量,建立模糊控制模型并进行模拟实验。

结果表明,所设计的模糊控制系统能够实现对该装置的自动控制,具有较好的稳定性和鲁棒性,能够有效提高生产效率和品质。

关键词:模糊控制;控制系统;装置控制;稳定性;鲁棒性Abstract: In this study, a control system based on fuzzy control was designed for a certain device to achieve automatic control of the device. Firstly, according to the characteristics of the device, the mathematical model was established. Fuzzy control method was used to design the input and output variables of the controller, and the fuzzy control model was established and simulated. The results showed that the designed fuzzy control system could achieve automatic control of the device, with good stability and robustness, and could effectively improve production efficiency and quality.Keywords: Fuzzy control; Control system; Device control; Stability; Robustness一、引言控制系统是工业自动化中的一项重要技术。

模糊控制毕业论文

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模糊控制考核论文姓名:郑鑫学号:1409814011 班级:149641 题目:模糊控制的理论与发展概述摘要模糊控制理论是以模糊数学为基础,用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策。

模糊控制作为以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制,它已成为目前实现智能控制的一种重要而又有效的形式尤其是模糊控制和神经网络、遗传算法及混沌理论等新学科的融合,正在显示出其巨大的应用潜力。

实质上模糊控制是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。

模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。

本文简单介绍了模糊控制的概念及应用,详细介绍了模糊控制器的设计,其中包含模糊控制系统的原理、模糊控制器的分类及其设计元素。

关键词:模糊控制;模糊控制器;现状及展望Abstract Fuzzy control theory is based on fuzzy mathematics, using language rule representation and advanced computer technology, it is a high-level control strategy which can make decision by the fuzzy reasoning. Fuzzy control is a computer numerical contro which based fuzzy set theory, fuzzy linguistic variables and fuzzy logic, it has become the effective form of intelligent control especially in the form of fuzzy control and neural networks, genetic algorithms and chaos theory and other new integration of disciplines, which is showing its great potential. Fuzzy control is essentially a nonlinear control, and subordinates intelligent control areas. A major feature of fuzzy control is both a systematic theory and a large number of the application background.This article introduces simply the concept and application of fuzzy control and introduces detailly the design of the fuzzy controller. It contains the principles of fuzzy control system, the classification of fuzzy controller and its design elements.Key words: Fuzzy Control; Fuzzy Controller; Status and Prospects.引言传统的常规PID控制方式是根据被控制对象的数学模型建立,虽然它的控制精度可以很高,但对于多变量且具有强耦合性的时变系统表现出很大的误差。

模糊PID控制报告

模糊PID控制报告

1.1课题研究背景及意义伴随着现代工业的快速发展,标志着一个国家工业实力的相应设备如精密机床、工业机器人等对其“驱动源”一电伺服驱动系统提出了越来越高的要求。

而基于正弦波反电势的永磁同步电动机(简称PMSM)因其卓越的性能已日渐成为电伺服系统执行电动机的“主流”[1],随着现代电力电子技术、微电子技术及计算机技术等支撑技术的快速发展,以永磁同步电动机作为执行机构的交流伺服驱动系统的发展得以极大的迈进。

然而伺服控制技术是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一,是国外交流伺服技术封锁的主要部分。

随着国内交流伺服电机及驱动器等硬件技术逐步成熟,以软形式存在于控制芯片中的伺服控制技术成为制约我国高性能交流伺服技术及产品发展的瓶颈。

研究具有自主知识产权的高性能交流伺服控制技术,尤其是最具应用前景的永磁同步电动机伺服控制技术,具有重要的理论意义和实用价值[2,3]。

1.2伺服系统简介1.2.1伺服系统的定义伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分[4],其系统结构如图1.1所示。

图1-1伺服系统结构根据伺服系统图1.1中各组成部分的区别,伺服系统有多种不同的分类方法。

按照执行元件即电机的类型通常可分为直流伺服系统和交流伺服系统;根据控制器实现方法不同,可分为模拟伺服系统和数字伺服系统;根据控制器中闭环的多少,可分为开环控制系统、单环控制系统、双环控制系统和多环控制系统[5]。

1.2.2伺服系统的发展状况对于发展高性能交流伺服系统来说,由于在一定条件下,作为“硬形式’,存在的伺服电机、逆变器以相应反馈检测装置等性能的提高受到许多客观因数的制约;而以“软形式”存在的控制策略具有较大的柔性,近年来随着控制理论新的发展,尤其智能控制的兴起和不断成熟,加之计算机技术、微电子技术的迅猛发展,使得基于智能控制的先进控制策略和基于传统控制理论的传统控制策略的“集成"得以实现,并为其实际应用奠定了物质基础【6】。

模糊智能控制报告

模糊智能控制报告

模糊控制,神经控制和智能控制论》报告报告题目:基于模糊推理的智能控制系统的现状和展望专业:应用数学学号:11404022 姓名:周坤任课老师:黄天民基于模糊推理的智能控制系统的现状和展望摘要:通过对模糊推理的智能控制系统的简单概述,揭示了模糊控制系统的研究现状和未来展望。

从不同角度概括了模糊控制系统的优点;通过对模糊控制应用研究现状的分析,表明模糊控制系统已经广泛应用于实际中;介绍了模糊控制的最新研究领域以及未来研究的方向。

关键词:模糊控制;控制器;数学模型1.模糊控制的优点模糊控制之所以能获得巨大的成功,其主要原因在于它具有如下一些突出优点:(1)模糊控制是一种基于规则的控制。

它直接采用语言型控制规则,出发点是现场操作人员的控制经验或相关专家的知识在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型,因而使得控制机理和策略易于接受与理解,设计简单,便于应用。

(2)由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控制对那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用,已越来越多地、成功地应用于实际中。

(3)基于模型的控制算法及系统设计方法,由于出发点和性能指标的不同,容易导致较大差异;但一个系统的语言控制规则却具有相对的独立性,利用这些控制规律间的模糊连接,容易找到折中的选择,使控制效果优于常规控制器。

(4)模糊控制算法是基于启发性的知识及语言决策规则设计的,这有利于模拟人工控制的过程和方法,增强控制系统的适应能力,使之具有一定的智能水平。

(5)模糊控制系统的鲁棒性强,干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱,尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。

2.模糊控制系统的应用研究现状模糊控制具有良好控制效果的关键是要有一个完善的控制规则。

但由于模糊规则是人们对过程或对象模糊信息的归纳,对高阶、非线性、大时滞、时变参数以及随机干扰严重的复杂控制过程,人们的认识往往比较贫乏或难以总结完整的经验,这就使得单纯的模糊控制在某些情况下很粗糙,难以适应不同的运行状态,影响了控制效果。

智能控制--模糊控制实验报告

智能控制--模糊控制实验报告

clear all;close all;T=0; %ʱ¼ä³£Êýa=newfis('fuzz_temperatrue');a=addvar(a,'input','e',[-3,3]); %Parameter e a=addmf(a,'input',1,'NB','zmf',[-3,-1]);a=addmf(a,'input',1,'NM','trimf',[-3,-2,0]);a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-3,-1,1]);a=addmf(a,'input',1,'Z','trimf',[-2,0,2]);a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',[-1,1,3]);a=addmf(a,'input',1,'PM','trimf',[0,2,3]);a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',[1,3]);a=addvar(a,'output','u',[72,78]); %Parameter u a=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',[72,74]);a=addmf(a,'output',1,'NM','trimf',[72,73,75]);a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[73,74,75]);a=addmf(a,'output',1,'Z','trimf',[74,75,76]);a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[75,76,77]);a=addmf(a,'output',1,'PM','trimf',[75,77,78]);a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',[76,78]);rulelist=[1 1 1 1; %Edit rule base2 2 1 1;3 3 1 1;4 4 1 1;5 5 1 1;6 6 1 1;7 7 1 1];a=addrule(a,rulelist);a1=setfis(a,'DefuzzMethod','mom'); %Defuzzywritefis(a1,'temperatrue'); %Save to fuzzy file "tank.fis" a2=readfis('temperatrue');figure(1);plotfis(a2);figure(2);plotmf(a,'input',1);figure(3);plotmf(a,'output',1);flag=1;if flag==1showrule(a) %Show fuzzy rule baseruleview('temperatrue'); %Dynamic Simulationenddisp('-------------------------------------------------------');disp(' fuzzy controller table:e=[-3,+3],u=[-4,+4] ');disp('-------------------------------------------------------');for i=1:1:7e(i)=i-4;Ulist(i)=evalfis([e(i)],a2);endUlist=round(Ulist)e=-3; % Erroru=evalfis([e],a2) %Using fuzzy inference四、Simulink仿真模型五、实验结果令T=0;1、模糊控制器为一维控制器,输入输出变量的量化等级为7级,取5个模糊集。

《模糊控制原理》论文

《模糊控制原理》论文

写一篇《模糊控制原理》论文
《模糊控制原理》论文
模糊控制是一种用于处理复杂和不确定性系统运行和控制的方法。

它与传统的控制理论不同,模糊控制理论使用模糊逻辑系统来描述系统运行和控制,而不是使用传统的数学模型。

传统的数学模型往往难以正确描述复杂的系统,但模糊控制可以帮助消除这种困难。

模糊控制的基本思想是将不确定性信息转换为模糊信息,并合理地调节系统的输出。

它的特征是将不确定性的信息,如输入信号中的噪声和设计中的变量,处理成熟智能系统,从而使系统输出稳定并产生预期的控制效果。

模糊控制系统由3个主要部件组成:模糊规则、模糊推理引擎和模糊控制器。

模糊控制器可以根据线性或非线性布尔方程设计,其特点是把系统参数、环境参数和设备参数当作模糊规则。

模糊控制的优势主要体现在减少系统次数,精确控制,有效利用资源,减少操作成本,提高系统的运行效率和灵活性方面。

例如,模糊控制可以减少控制执行时间,降低能耗,提高系统的可靠性,从而大大提高系统的性能。

模糊控制也被应用于运动控制,仿真控制,服务控制和交通控制等领域,因为它可以解决复杂多变性系统设计中的问题,诸如系统动态特性分析,系统参数估计,机械学模型参数估计等,因此受到了大量的关注。

总的来说,模糊控制是一种灵活、可靠、可编程的控制理论,它可以有效地帮助解决复杂系统设计中的问题。

模糊控制理论有望发挥重要作用,帮助传统控制理论识别系统更复杂的特性,从而控制系统可靠地运行,实现系统完美的功能。

模糊控制――文献综述【范本模板】

模糊控制――文献综述【范本模板】

模糊控制――文献综述摘要模糊控制理论是以模糊数学为基础,用语言规则表示方法和先进的计算机技术,由模糊推理进行决策的一种高级控制策。

模糊控制作为以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制,它已成为目前实现智能控制的一种重要而又有效的形式尤其是模糊控制和神经网络、遗传算法及混沌理论等新学科的融合,正在显示出其巨大的应用潜力。

实质上模糊控制是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴.模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。

本文简单介绍了模糊控制的概念,模糊控制系统的组成,模糊控制的算法,其中包含模糊控制系统的原理、模糊控制器的分类及其设计元素。

最后以模糊PID复合控制在锅炉汽包水位控制中的应用说明模糊控制系统的整体设计过程,通过仿真证明了模糊控制显示出的优势。

1. 模糊控制的基本思想模糊控制是模糊集合理论中的一个重要方面,是以模糊集合化、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制,从线性控制到非线性控制的角度分类,模糊控制是一种非线性控制;从控制器的智能性看,模糊控制属于智能控制的范畴[1][2]。

模糊控制是建立在人类思维模糊性基础上的一种控制方式,模糊逻辑控制技术模仿人的思考方式接受不精确不完全信息来进行逻辑推理,用直觉经验和启发式思维进行工作,是能涵盖基于模型系统的技术。

它不需用精确的公式来表示传递函数或状态方程,而是利用具有模糊性的语言控制规则来描述控制过程。

控制规则通常是根据专家的经验得出的,所以模糊控制的基本思想就是利用计算机实现人的控制经验[3].2. 模糊控制系统的组成及结构分析摸糊控制系统是采用计算机控制技术构成的一种具有反馈通道的闭环结构的数字模糊控制系统。

智能性的模糊控制器是模糊控制系统的核心,一个模糊控制系统性能的优劣,主要取决于模糊控制器的结构,所采用的模糊控制规则、合成推理算法以及模糊决策的方法等因素[6] [7]。

模糊控制系统组成原理如图1所示。

模糊控制算法研究

模糊控制算法研究

模糊控制算法研究——实验报告一、实验目的1、通过本次综合设计,进一步了解模糊控制的基本原理、模糊模型的建立和模糊控制的设计过程。

2提高学生有关控制系统的程序设计能力。

3熟悉MATLAB语言以及在智能控制设计中的应用。

二、实验内容1、用MATLAB中的SIMULINK工具箱,组成一个模糊控制系统。

如图:2、采用模糊控制算法,设计出能跟踪给定输入的模糊控制器,对被控系统进行仿真,绘制出系统的阶跃响应曲线。

3、改变模糊控制器中模糊变量的隶属度函数,分析隶属度函数和模糊控制规则对模糊控制效果的影响。

三、实验步骤1、启动SIMULINK。

打开MATLAB程序,并在该窗口键入SIMULINK来运行SIMULINK,或单击工具栏上SIMULINK按钮,这时SIMULINK就显示其所包含的子模块库。

2、创建一个新模型。

在FILE菜单中选择NEW-MODEL,SIMULINK就创建一个新的窗口。

3、向窗口复制模块。

例如,复制阶跃输入Step模块,具体操作为:在SIMULINK 窗口中用鼠标单击Source图标,这样就打开了Source Library中所有的模块;要从Source Library中复制Step模块,可以用鼠标单击该模块,然后拖动鼠标把它移到自己的模型窗口中,并在所需要放的位置松开鼠标,这时Step模块就出现在自己的模型窗口中。

其他需要复制的模块可参考上图,这些模块分别在Math库、Continuous库、Discontinuous库、Signal Routing库以及Sink库中找到,方法同Step模块。

在MATLAB的命令窗口输入命令Fuzzy,进入图形用户界面(GUI)窗口。

根据控制规则和所选择的隶属度函数,利用模糊推理系统(FIS)编辑器可以建立一个FIS文件,取名为fuzzycontrol.fis。

在Fuzzy Logic Toolbox中将Fuzzy Logic Controller模块找到,用鼠标将相应模块拖入窗口中即可。

智能控制--模糊控制论文【范本模板】

智能控制--模糊控制论文【范本模板】

华北电力大学科技学院智能控制论文模糊控制的概述及模糊控制的应用姓名:班级:学号:日期:模糊控制的概述及模糊控制在污水处理中的应用摘要:模糊控制技术对工业自动化的进程有着极大地推动作用,本文简要讲述了模糊控制的定义、特点、原理和应用,简介模糊控制在污水处理中的应用.并讲诉了模糊控制的发展.关键词:模糊控制;污水处理。

An overview of the fuzzy control and fuzzy control in application ofwastewater treatmentAbstract:Fuzzy control of industrial process automation has greatly promoted the role, the paper briefly describes the definition of fuzzy control,characteristics, principles and applications,Introduction to fuzzy control in wastewater treatment applications. And complaints about the development of fuzzy control.Keywords: fuzzy control;sewage treatment。

1 引言传统的自动控制控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(即传递函数模型或状态空间模型)的基础上,但是在实际中,很多系统的影响因素很多,油气混合过程、缸内燃烧过程等) ,很难找出精确的数学模型。

这种情况下,模糊控制的诞生就显得意义重大.因为模糊控制不用建立数学模型不需要预先知道过程精确的数学模型。

2 概述刘金琨在《智能控制》教材里提到模糊控制的定义和特点:2。

1定义:从广义上,可将模糊控制定义为:“以模糊集合理论、模糊语言变量及模糊推理为基础的一类控制方法”,或定义为:“采用模糊集合理论和模糊逻辑,并同传统的控制理论相结合,模拟人的思维方式,对难以建立数学模型的对象实施所谓一种控制方法"。

模糊控制实验报告

模糊控制实验报告

模糊控制实验报告1.引言随着科技的不断发展,模糊控制理论在控制系统中的应用越来越广泛。

模糊控制通过将精确的数学模型转化为模糊的规则,可以更好地适应复杂、非线性的控制系统。

本实验旨在通过设计一个模糊控制系统来实现对一个简单的水温控制过程的控制,以验证模糊控制在实际系统中的有效性。

2.实验原理本实验将一个简化的水温控制过程作为被控对象,控制目标是使得水温保持在一个设定的温度范围内。

水温的变化是由水流量和加热功率两个因素决定的。

因此,控制系统的输入变量为水流量、加热功率,输出变量为水温。

通过模糊控制器根据当前的水温及其变化率来调节水流量和加热功率,从而实现对水温的控制。

模糊控制器的输入变量为当前的水温和水温变化率,输出变量为水流量和加热功率的控制信号。

通过设定一系列模糊规则,模糊控制器可以根据当前的输入变量来决定输出变量的值,并调整其大小以实现对水温的精确控制。

3.实验步骤1)设定水温的设定值及其变化率,作为模糊控制器的输入变量。

2)使用模糊推理方法,通过设定一系列模糊规则,将输入变量映射到输出变量。

3)根据输出变量的值,调节水流量和加热功率的控制信号。

4)监测水温的变化,根据测量结果对模糊控制器进行调整,以提高控制的精度。

5)重复步骤3和4,直到水温稳定在设定的范围内。

4.实验结果经过多次实验,我们成功地设计出了一个能够稳定控制水温的模糊控制系统。

在不同的设定值和变化率下,模糊控制器都能够根据当前的输入变量来自适应地调节输出变量的值,使水温保持在设定的范围内。

通过对实验数据的分析,我们发现模糊控制系统具有较好的动态性能和鲁棒性。

在水温变化较快的情况下,模糊控制器能够及时地调整输出变量的值,使水温能够迅速回到设定的范围内。

而在水温变化较慢的情况下,模糊控制器能够稳定地控制输出变量的值,使水温能够保持在设定的范围内。

对比传统的PID控制器,我们发现模糊控制系统在对非线性系统和难以建模的系统进行控制方面具有明显的优势。

模糊控制工程论文(全文)

模糊控制工程论文(全文)

模糊操纵工程论文1模糊操纵工程应用的核心问题研究1.1强耦合多变量问题工业生产中,我们多半会遇到强耦合多变量问题,它不像单变量那么单一,条件和环境都比较好操纵。

从多变量的对象来看,被控对象、操纵器以及测量和执行元件都有可能涉及到,构成了复杂的XX络结构。

各变量之间多数存在耦合关系,耦合的强度有大有小。

耦合强度较小时比较好操纵,多半以一种线性独立的方式来操纵。

当耦合强度超出了系统的操纵范围,就不可小觑了,如果继续进展下去就会造成系统的不稳定。

1.2模糊操纵规则和参数对实际应用的影响研究人员根据其丰富的实践经验和理论知识研制出模糊操纵器,并将其应用在电子技术方面。

在实际操作过程中,模糊操纵的规则获得和参数的选取在决定技术推广应用中起到关键作用。

但是,由于专家经验的缺乏和逻辑推断的失误,往往会导致模糊操纵规则应用的不完全,同时影响到相关参数的改变,这样就直接关联到最终结论的不准确和整个系统的效果减弱。

由此可见,模糊操纵规则起着举足轻重的作用。

1.3模糊操纵器的精度操纵模糊操纵器具有很多优点,因为其鲁棒性良好、非线性操纵特性而受到欢迎。

但它也存在一些不足,比如余差的客观存在、在稳定性操纵方面精度较低等。

特别是在操纵精度上,受到被控对象性能的约束,所面临的标准是日趋增加。

就拿电液混合位置伺服系统来说,液压缸的工作频率如果超过50Hz,就得调整位置精度值在30um范围内。

2模糊操纵工程应用的问题解决方案2.1强耦合多变量问题的解决方法强耦合多变量问题是模糊操纵工程中常见的问题,遇到这种情况专家通常采纳分层多规则集法。

多个变量的输入所导致的操纵作用未必都相同,过程状态的推断可以依据全局变量,而且过程状态又是由不同的操纵规则来决定的,所以使得这样的操纵更加专一,也能收获到良好的效果。

全局变量外还有一种辅助变量,即局部变量。

这种变量是由模糊推理语句构成的一个具有一定规则的集合,在整个模糊操纵系统中,其主要是作为高层规则集合进行使用,主要功能是推断系统运行的过程状态;而低层规则集合则主要是针对不同的过程运行状态进行的一个模糊操纵。

模糊pid 文献综述

模糊pid 文献综述

文献综述模糊PID控制器的研究与应用学院自动化与电子信息学院二O一四年四月四川理工学院毕业(设计)论文文献综述0 前言PID控制作为一种典型的传统反馈控制器,以其结构简单,易于实现和鲁棒性好等特点在工业过程控制中广泛应用。

但是传统PID控制器的参数需要被控对象的数学模型来进行调整,而控制过程中的滞后性、控制参数的非线性和高阶性增加了对Kp、Ki、Kd三个参数的调整难度。

所以对确定的控制系统通过复杂的计算后,其三个参数的值在控制运行中一般是固定的,不易进行在线的调整。

而在实际的工业生产过程中,许多被控对象受到负荷变化和干扰因素的作用,其对象参数的特征和结构易发生改变,这就需要对参数进行动态的调整。

同样因为被控系统的复杂性和不确定性,其精确的数学模型难以建立,甚至无法建立模型,所以需要利用模糊控制技术等方法来解决。

模糊PID无需考虑被控系统的模型,而只根据其误差e 和误差变化ec等检测数据来自适应调整Kp、Ki、Kd的值,最终使被控系统处于稳定工作态。

1 国外研究现状ŞabanÇetin,AliVolkanAkkaya[1](2010)表示准确度和精密度液压系统的位置控制是为了设置更经济和高质量系统的关键参数。

在此背景下,他们提出了由一个非对称液压缸由一个四通、三位比例阀驱动的液压驱动系统的建模与位置控制。

在此系统模型中,体积弹性模量被认为是一个变量。

此外,基于规则的混合型模糊 PID控制器(H F P I DC R)提出了液压系统的位置控制,并对其性能进行了仿真研究测试。

这种控制器的新颖方面是模糊逻辑和PID 控制器结合在一个开关条件。

该HFPIDCR 基于控制器的模拟结果与经典PID、模糊逻辑控制器(FLC)和混合模糊PID 控制器(HFPID)的结果进行了比较。

因此,它被证明了混合型模糊PID控制器加上规则比其他的控制器更有效。

IndranilPana[ 2] 等(2011)通过减少积分时间降低最优PID 和最优模糊PID的绝对误差(ITAE)和平方控制器输出的网络控制系统(NCS)的响应速度。

模糊控制毕业论文

模糊控制毕业论文

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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模糊控制文献阅读报告
1、前言
模糊控制(fuzzy control)是以模糊集合理论、模糊语言变量和模糊控制逻辑推理为基础的一种智能控制方法[1],从行为上模拟人的思维方式,对难建模的对象实施模糊推理和决策的一种控制方法。

模糊控制以现代控制理论为基础,同时与自适应控制技术、人工智能技术、神经网络技术的相结合,在控制领域得到了空前的应用,如模糊控制在工业控制领域、电力系统、家用电器自动化等领域中解决了很多的问题,引起了越来越多的工程技术人员的兴趣。

模糊控制方法是智能控制的重要组成部分,本文简要回顾了模糊控制理论的发展,介绍了模糊控制理论的原理以及其分类,分析了模糊控制理论的优缺点以及模糊控制需要完善或继续研究的内容。

2、模糊控制概述[2]
模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴,模糊控制方法是当今世界最先进的控制方法之一。

模糊控制的发展最初在西方遇到了较大的阻力;然而在东方尤其是在日本,却得到了迅速而广泛的推广应用。

近20多年来,模糊控制不论从理论上还是技术上都有了长足的进步,成为自动控制领域中一个非常活跃而又硕果累累的分支。

其典型应用的例子涉及生产和生活的许多方面,例如在家用电器设备中有模糊洗衣机、空调、微波炉、吸尘器、照相机和摄录机等;在工业控制领域中有水净化处理、发酵过程、化学反应釜、水泥窑炉等的模糊控制;在专用系统和其它方面有地铁靠站停车、汽车驾驶、电梯、自动扶梯、蒸汽引擎以及机器人的模糊控制等。

2.1、国内外概况
1965 年,美国加利福尼亚大学L .A .Zadeh 教授在他的《fuzzyset》中首先提出了模糊数学的概念,随后于1972提出“A rationale for Fuzzy Control”即模
糊控制理论的概念,随之,模糊控制理论及其应用也迅速发展起来。

1974 年,e.h.mamdan 首先用模糊控制语句组成模糊控制器,对一个试验性的蒸汽机使用了24 条“if a then b then c”形式的语言规则实现了控制。

1975-1976 年,荷兰、丹麦等国家在工业过程中应用了模糊控制,取得了满意的成果。

1975 年英国的p.j.king 和e.h.mamdani 将模糊控制系统应用于工业反应过程的温度控制。

1983 年,日本日立制造厂系统开发研究所的安信等人,用预测模糊控制方法对电气铁路列车的运行和停止进行控制。

日本富士电机公司、明电舍公司、立石电机公司分别在1987 年-1989年生产出通用模糊控制器及相应的控制软件。

目前模糊控制技术日趋成熟和完善,模糊芯片也己研制成功。

我国学者在此领域也付出了巨大的努力,取得了丰硕的成果。

糊控制从1974年到现在,模糊控制的发展经历了两个阶段,即简单模糊控制阶段和自我完善模糊控制阶段。

简单模糊控制阶段指在计算机系统上把控制器上的推理过程处理成控制表,这种模糊控制器结构简单但不灵活,自适应能力和鲁棒性有限,控制精度不高;自我完善模糊控制阶段指具有参数自调整、自组织和自学习功能的模糊控制器,这样使模糊控制系统的性能得到了很大的提高。

2.2、模糊控制的原理[2]
模糊控制的总体思想是基于专家知识和经验,模仿人类对于模糊现象进行不精确决策推理的能力,采用数学方法对系统实施控制。

模糊控制实质上是一种非线性控制,
模糊控制算法的工作过程可以描述如下:微机通过中断采样获取被控制量的精确值,并将此量与给定值比较得到一误差信号e,把误差信号e的精确量进行模糊化后变成模糊量。

误差e的模糊量可用相应的模糊语言表示,得到误差e的模糊语言集合的一个子集e,再由e和模糊关系尺根据推理的合成规则进行模糊决策,得到模糊控制量u,即u=er。

2.3、模糊控制的分类[3]
主要可以分为以下几种:
(1)Fuzzy-PID复合控制
Fuzzy-PID复合控制将模糊技术与常规PID控制算法相结合,达到较高的控制精度。

当温度偏差较大时采用Fuzzy控制,响应速度快,动态性能好;当温度偏差较小时采用PID控制,静态性能好,满足系统控制精度。

因此它比单个的模糊控制器和单个的PID调节器都有更好的控制性能。

(2)自适应模糊控制
这种控制方法具有自适应自学习的能力,能自动地对自适应模糊控制规则进行修改和完善,提高了控制系统的性能。

对于那些具有非线性、大时滞、高阶次的复杂系统有着更好的控制性能。

(3)参数自整定模糊控制
也称为比例因子自整定模糊控制。

这种控制方法对环境变化有较强的适应能力,在随机环境中能对控制器进行自动校正,使得控制系统在被控对象特性变化或扰动的情况下仍能保持较好的性能。

(4)专家模糊控制EFC(Expert Fuzzy Controller)
模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器智能水平。

这种控制方法既保持了基于规则方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性,同时把专家系统技术的表达与利用知识的长处结合起来,能够处理更广泛的控制问题。

(5)仿人智能模糊控制
IC算法具有比例模式和保持模式两种基本模式的特点。

这两种特点使得系统在误差绝对值变化时,可处于闭环运行和开环运行两种状态。

这就能妥善解决稳定性、准确性、快速性的矛盾,较好地应用于纯滞后对象。

(6)神经模糊控制(Neuro-Fuzzy Control)
这种控制方法以神经网络为基础,利用了模糊逻辑具有较强的结构性知识表达能力,即描述系统定性知识的能力、神经网络的强大的学习能力以及定量数据的直接处理能力。

(7)多变量模糊控制
这种控制适用于多变量控制系统。

一个多变量模糊控制器有多个输入变量和输出变量。

2.4、模糊控制理论的优缺点[3]
模糊控制理论的优点主要有:
(1)简化系统设计的复杂性,特别适用于非线性、时变、模型不完全的系统;
(2)利用控制法则来描述系统变量间的关系;
(3)不用数值而用语言式的模糊变量来描述系统,模糊控制器不必对被控制对象建立完整的数学模式;
(4)模糊控制器是一语言控制器,便于操作人员使用自然语言自然语言进行人机对话;
(5)模糊控制器是一种容易控制、掌握的较理想的非线性控制器,具有较佳的适应性、强健性(Robustness)及较佳的容错性(Fault Tolerance)。

模糊控制理论的优点主要有:
(1)模糊控制的设计尚缺乏系统性,这对复杂系统的控制是难以奏效的。

难以建立一套系统的模糊控制理论,以解决模糊控制的机理、稳定性分析、系统化设计方法等一系列问题;
(2)如何获得模糊规则及隶属函数即系统的设计办法,完全凭经验进行;
(3)信息简单的模糊处理将导致系统的控制精度降低和动态品质变差。

若要提高精度就必然增加量化级数,导致规则搜索范围扩大,降低决策速度,甚至不能进行实时控制;
(4)如何保证模糊控制系统的稳定性即如何解决模糊控制中关于稳定性和鲁棒性问题还有待解决。

2.5、模糊控制的发展展望[4] [5]
模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法,已经在工业控制领域,家用电器自动化领域和其他很多行业中传统控制方法无法或是难以解决的问题取得了很好的成果。

模糊控制的理论和应用虽然已经取得了很大的进展,但是就目前的状况看,尚缺乏重大的突破,因此模糊控制无论在理论和应用上都有待于进一步的研究和探讨。

3、总结
本次阅读报告简要回顾了模糊控制理论的发展,介绍了模糊控制理论的原理以及其分类,分析了模糊控制理论的优缺点以及对模糊控制的展望等。

从模糊控制问世至今,已经经历了近半个世纪的发展,各国在对模糊控制理论的研究中也取得了可喜的成就,但也避免不了问题的产生,但相信在未来的发展中问题会一步步的解决。

4、参考文献
[1]、李少远,席裕庚,陈增强.智能控制的新进展[J].控制与决策.2000,15(1)
[2]、模糊控制的发展现状综述[J]. 中国学术发表网
[3]、百度百科. 模糊控制
[4]、黄军辉,傅沈文. 模糊控制理论的发展及应用[J]. 中国科技信息2006年第12期
[5]、秦绪平,谭国俊. 模糊控制理论的发展应用与展望[J]. 控制工程,2005年7月第12卷增刊。

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