模糊控制在电气传动中的运用现状及前景展望
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模糊控制技术发展现状及研究热点综合介绍了模糊控制技术的基本原理和发展状况,重点总结了近年来该研究领域的热点问题,并对今后的发展前景进行了展望。
1 引言模糊控制综合了专家的操作经验,具有不依赖被控对象的精确数学模型、设计简单、便于应用、抗干扰能力强、响应速度快、易于控制和掌握、对系统参数的变化有较强的鲁棒性等特点,在经典控制理论和现代控制理论难以应用的场合发挥了很大的作用。
近年来,模糊集理论及应用研究不断深入,取得了一系列成功的应用和理论成果,在自动控制、信号处理、模式识别、通信等领域得到了广泛的应用。
目前,模糊控制已成为智能控制的一个主要分支。
为了更深入地开展模糊控制技术的研究和应用,本文对模糊控制近期研究的一些热点问题进行简要的归纳介绍。
2 模糊控制的热点问题模糊控制技术是一项正在发展的技术,虽然近年来得到了蓬勃发展,但它也存在一些问题,主要有以下几个方面(1) 还没有有形成完整的理论体系,没有完善的稳定性和鲁棒性分析、系统的设计方法(包括规则的获取和优化、隶属函数的选取等);(2) 控制系统的性能不太高(稳态精度较低,存在抖动及积分饱和等问题);(3) 自适应能力有限。
目前,国内外众多专家学者围绕着这些问题展开了广泛的研究,取得了一些阶段性成果,下面介绍一下近期的主要研究热点。
2.1 模糊控制系统的稳定性分析任何一个自动控制系统要正常工作,首先必须是稳定的。
由于模糊系统本质上的非线性和缺乏统一的系统描述,使得人们难以利用现有的控制理论和分析方法对模糊控制系统进行分析和设计,因此,模糊控制理论的稳定性分析一直是一个难点课题,未形成较为完善的理论体系。
正因为如此,关于模糊系统的稳定性分析近年来成为众人关注的热点,发表的论文较多,提出了各种思想和分析方法。
目前模糊控制系统稳定性分析方法主要有以下几种:(1) 李亚普诺夫方法基于李亚普诺夫直接方法,许多学者讨论了离散时间和连续时间模糊控制系统的稳定性分析和设计[1-4]。
由L.A.Zadeh于1965年首先提出来创立的模糊集理论至今有四十多年了。
并由此而产生的模糊控制现已得到广泛的应用。
模糊控制能够将人的智能直接应用于控制过程,将智能控制的高层次决策和低层次控制实现结合于一体。
模糊控制与传统的PID控制、变结构控制等以及现代的矢量控制、DSP 控制等的融合是工业控制技术发展的重要方向之一。
模糊控制定义为“基于模糊集合理论、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的一种控制方法”[1]其基本思想是在被控对象模糊模型的基础上,用机器去模拟人对系统控制的一种方法,是一种拟人类智能形式.属于非线性控制,是智能控制中的一种。
它特别适用于被控对象数学模型未知的、复杂的、非线性的控制系统。
就是在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制的方法。
模糊模型就是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。
可以在处理不精确性和不确定性问题中获得可处理性、鲁棒性。
模糊控制的基本原理如图1所示。
它的核心部分是模糊控制器,它主要包括输入量的模糊化、模糊推理和模糊判决三部分。
模糊控制器的实现可由模糊控制通用芯片实现或由计算机(或微处理机)的程序来实现,实现步骤简述如下:模糊控制的现状及发展李劲松,凌敏(铜仁职业技术学院机电工程系,贵州铜仁554300)摘要:介绍了当前模糊控制技术的研究动向,并结合具体的控制系统详细论述了现阶段模糊控制技术的发展趋势,指出模糊控制正在向与现代的DSP控制融合等方向发展。
关键词:模糊控制;现状;发展趋势中图分类号:TP212 文献标识码:A 文章标号:107—(2010)—05—0039—(04)The Status & Development of Fuzzy ControlLI Jin-song , LING Min( Electrical and Mechanical Engineering Department , Tongren vocational and technical college, Tongren 554300,Guizhou)Abstract:The current trend of fuzzy control technology, control systems, with specific detail of the current trend of development of fuzzy control technology, fuzzy control is that the DSP to control and modern fusion di-rection.Key words:fuzzy control; status; trends收稿日期:2010—02—13作者简介:李劲松(1973—),男,铜仁职业技术学院机电系讲师、微电子与固体电子硕士。
基于模糊控制的电动汽车动力传动系统控制
模糊控制的核心思想是将模糊的语言描述转化为模糊的数学形式,通过模糊推理和模糊控制规则来实现控制系统。
在电动汽车动力传动系统控制中,模糊控制可以用于电机控制和动力分配控制两个方面。
在电机控制方面,模糊控制可以根据电机的输出和期望输出之间的误差,来调节电机的输入。
模糊控制器可以根据不同的误差大小和误差变化率来调节电机的控制信号,从而实现对电机速度和转矩的控制。
模糊控制器根据不同的控制输入和输出之间的关系,可以根据经验规则和模糊推理来确定优化的控制策略,从而提高电机的运行效率和性能。
在电动汽车动力分配控制方面,模糊控制可以根据电动汽车的当前工况和驾驶员的驾驶意图,来调节电动汽车各个电机的输出转矩。
模糊控制器可以根据电机的运行状态和驾驶员的意图,通过模糊推理和模糊控制规则来确定最优的电机转矩分配策略,从而实现电动汽车在各种工况下的最优化控制。
基于模糊控制的电动汽车动力传动系统控制可以有效地提高电动汽车的运行性能和能量利用率。
通过模糊控制器对电机的控制和动力分配进行优化,可以实现电动汽车在不同工况下的高效运行。
模糊控制方法还具有较强的灵活性和鲁棒性,可以适应动力传动系统的非线性和时变特性,具有较好的鲁棒性和适应性。
基于模糊控制的电动汽车动力传动系统控制在电动汽车的控制系统中有着广泛的应用前景。
《模糊控制工程应用若干问题研究》篇一一、引言随着工业自动化水平的不断提升,模糊控制作为现代控制工程中的重要分支,已经在许多领域中得到了广泛的应用。
模糊控制利用人类的语言规则和经验知识,通过模拟人的思维过程,实现对复杂系统的有效控制。
本文旨在探讨模糊控制在工程应用中的若干问题,分析其现状及未来发展趋势。
二、模糊控制的基本原理与特点模糊控制是基于模糊集合理论的控制方法,其基本原理是利用计算机模拟人的思维模式,对复杂的、难以精确描述的系统进行控制。
它具有以下特点:1. 适应性强:模糊控制能够处理不确定性和非线性问题,对于复杂的系统具有较好的适应性。
2. 易于实现:模糊控制不需要精确的数学模型,可以基于人类的语言规则和经验知识进行设计。
3. 灵活性高:模糊控制可以方便地与其他控制方法相结合,形成复合控制系统。
三、模糊控制在工程应用中的问题研究1. 模糊控制模型的建立与优化在工程应用中,建立准确的模糊控制模型是关键。
针对不同系统,需要结合实际需求和系统特性,选择合适的模糊化方法、制定合理的规则库和推理机制。
同时,还需要对模型进行优化,以提高其控制精度和响应速度。
2. 模糊控制器设计与实现模糊控制器是模糊控制系统的核心部分。
设计过程中需要考虑控制器的结构、参数选择以及与其他系统的接口等问题。
此外,实现过程中还需要考虑硬件设备的选择、程序的编写以及调试等问题。
3. 模糊控制在复杂系统中的应用复杂系统往往具有非线性、时变性和不确定性等特点,给传统控制方法带来了挑战。
而模糊控制通过模拟人的思维过程,能够有效地处理这些复杂问题。
因此,研究模糊控制在复杂系统中的应用具有重要意义。
例如,在电力系统、航空航天、机器人等领域中,模糊控制都发挥了重要作用。
4. 模糊控制的性能评估与改进对模糊控制系统的性能进行评估是确保其有效运行的关键环节。
评估指标包括系统的稳定性、响应速度、鲁棒性等。
针对评估结果,需要采取相应的改进措施,如调整模糊规则、优化控制器参数等,以提高系统的整体性能。
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:智能控制技术在电气工程自动化中的应用内容摘要智能控制技术在电气工程自动化控制中应用可以发挥很大的作用,能有效促进电气的优化设计,智能化技术能充分发挥作用,促进电气优化的设计,及时诊断故障,并且还可实现智能控制。
本文主要分析了人工智能技术及其在电气工程自动化控制中的应用。
文章介绍了模糊控制的基础原理,在此基础上设计了一个模糊软起动控制器,实现交流电机恒流软起动控制。
模糊软起动控制器采用二维结构,以电流偏差及偏差变化率为输入,模糊推理采用Mamdani推理法,控制器输出为晶闸管触发角的调节量。
最后借助Fuzzy工具箱对设计结果进行仿真,结果表明,模糊软起动控制器结构合理,规则简单易于实现,电机软起动控制效果良好。
关键词:人工智能;电气工程;模糊控制目录内容摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 人工智能简介 (1)1.2 人工智能研究的领域及应用 (1)1.3 人工智能的应用现状 (1)1.4 人工智能在电气工程领域的发展 (2)2 人工智能理论概述 (3)2.1 人工智能的基本概念 (3)2.2 人工智能控制技术的主要方法 (3)2.3 人工智能控制技术常用的优化算法 (4)3 模糊控制 (5)3.1 引言 (5)3.2 模糊控制的基本原理 (5)3.2 模糊控制器的设计 (6)4 模糊控制在电气工程自动化领域的应用情况 (15)4.1 模糊控制的应用研究 (15)4.2 基于模糊控制的电动机软启动技术 (16)5 结论 (20)参考文献 (21)1 绪论1.1 人工智能简介人工智能技术作为计算机科学的一个重要分支将智能的本质阐述了出来,生产出一种具有人类智能的机器。
其研究的主要内容有对图像和语言的识别、专家系统、语言处理以及机器人等系统。
1.2 人工智能研究的领域及应用在上个世纪五十年代人工智能概念被首次提出来之后,一直处于良好的发展状态中,逐渐形成了一套以计算机作为核心,包含了心理学、生物学、控制论、自动化、信息论、医学、哲学以及数理逻辑等的一门综合性的科学。
智能技术中模糊控制技术在电气工程自动化领域的应用摘要:智能化控制技术关键由数据管理系统、模糊不清逻辑性、神经元网络等用以电器设备确诊。
在供电系统中,变电器以其关键部位而遭受诸多学术研究的关心。
现阶段确诊变电器常见故障的常见方式关键是解析绝缘油中溶解的汽体,根据此汽体解析找到变电器的常见故障范畴。
在电机、发电机组等地,人工智能技术确诊常见故障技术性也获得了大幅度发展趋势。
关键词:智能技术;模糊控制技术;电气工程自动化1引言伴随着智能化控制技术的发展趋势,很多科学研究工作人员刚开始科学研究智能化控制技术的电气专业机械自动化。
比如,怎样在故障检测和预测分析、电器产品设计提升及其维护和操纵行业运用人工智能技术系统软件。
在设计提升层面设计电器设备是件不便的事。
必须对磁场、电源电路、电机等行业有全方位的掌握,还必须应用之前设计的工作经验。
设计之前的商品时,一般是依据工作经验和试验手动式进行的。
这种设计全过程没办法取得最好设计。
电器产品的设计伴随着电子信息技术的发展趋势,慢慢从手动式设计变化为辅助设计设计,进而大大缩短了商品开发进度。
特别是在是智能化控制技术的导入进一步推动了CAD技术性的发展趋势,并明显提升了设计商品的品质和高效率。
智能化控制技术在电气设备设计中的运用主要包含数据管理系统和遗传算法。
遗传算法是提升的高級优化算法,对商品的设计提升尤为重要。
因而,电器产品的智能化控制技术设计绝大多数全是以这类方法提升的。
电器设备的常见故障征兆和常见故障中间有许多必定和不经意的关联,具备离散系统和可变性的特点,其优势能够根据智能控制系统方式较大程度地充分发挥。
2模糊控制技术应用研究模糊控制以自动控制理论为基本,另外融合响应式控制技术、人工智能应用和神经元网络技术性,在操纵行业亲身经历了史无前例的运用。
2.1 Fuzzy-PID复合控制Fuzzy-PID复合控制融合模糊不清技术性和通用性PID控制系统保持高线性度。
模糊控制在电力系统中的多能源协调控制电力系统是现代社会中不可或缺的重要基础设施,而多能源的协调控制在电力系统的可靠性和可持续性发展中具有关键作用。
模糊控制作为一种智能控制方法,在电力系统的多能源协调控制中显示出了巨大的潜力。
本文将探讨模糊控制在电力系统中的应用,并讨论其在多能源协调控制中的潜在效益。
1. 引言电力系统的发展日益依赖于多能源的利用,例如风能、太阳能、地热能等。
然而,由于这些能源源源不断地变化,电力系统的稳定性和安全性面临严峻的挑战。
多能源协调控制的核心目标是根据能源供应和需求之间的差异实现能源的有效管理和分配。
模糊控制作为一种智能控制方法,可以灵活地应对能源波动性和高度不确定性,为多能源协调控制提供了解决方案。
2. 模糊控制的基本原理模糊控制通过建立模糊推理机制将模糊的输入转化为模糊的输出,并通过整合专家经验和模糊规则来实现自适应控制。
模糊推理机制包括模糊化、模糊规则运算和去模糊化三个主要步骤。
模糊控制的优势在于其能够处理非线性和模糊信息,并适应于不确定性和复杂性较高的系统。
3. 模糊控制在电力系统中的应用在电力系统中,模糊控制可以应用于多个方面,包括电网调度、能源管理、能量存储等。
具体来说,模糊控制可以通过对电网负荷进行预测和调整,实现电力系统的负荷均衡和供需匹配。
同时,模糊控制可以结合能源存储技术,优化多能源供应链路和能量转换过程,提高能源利用效率和系统稳定性。
4. 模糊控制在多能源协调控制中的潜在效益模糊控制在多能源协调控制中具有以下潜在效益:(1) 弹性适应性:模糊控制可以根据能源波动性和电力系统的实际需求,调整控制策略和参数,实现灵活性和适应性。
(2) 鲁棒性和可靠性:模糊控制可以通过引入模糊规则和模糊集合,对不确定性和噪声进行补偿,提高电力系统的鲁棒性和可靠性。
(3) 能源优化分配:模糊控制可以根据实时的能源供应和需求信息,优化能源的分配和利用,实现能源的最大化利用。
(4) 系统性能改进:模糊控制可以通过控制算法的协调和优化,改善电力系统的性能指标,如系统稳定性、响应时间等。
模糊控制技术的现状及发展趋势广州民航职业技术学院萧赞星袁书生模糊控制方法是智能控制的重要组成部分。
本文简要介绍了模糊控制的概念和原理,较详细地介绍了模糊控制的应用现状,分析了模糊控制理论的优缺点及需要完善和继续研究的内容,最后对模糊控制的发展趋势与动态进行了展望。
传统的各种控制方法均是建立在被控对象精确数学模型基础上的,然而随着系统复杂程度的提高,将难以建立系统的精确数学模型在工程实践中,人们发现一个复杂的控制系统可由一个操作人员凭着丰富的实践经验得到满意的控制效果这说明,如果通过模拟人脑的思维方法设计控制器,可实现复杂系统的控制,由此产生了模糊控制。
自从1965年美園自动控制理论专家ZadehA提出用模糊集合描述客观世界中存在的不确定性信息以来,模糊逻辑理论有了飞跃性的发展,并得到了广泛的应用。
模糊控制的核心就是利用模糊集合理论,把人的控制策略的自然语言转化为计算机能够接受的算法语言所描述的控制算法。
这种方法不仅能实现控制,而且能模拟人的思维方式对一些无法构造数学模型的被控对象进行有效的控制随着模糊控制理论的H益成熟,控制技术也已经得到了很好的发展,尤其是在工业控制、电力系统等领域中解决了许多实际性的问题,取得了令人瞩目的成效。
1模糊控制的原理模糊控制是以模糊集理论、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,它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。
该方法首先将操作人员或专家经验编成模糊规则,然后将来自传感器的实时信号模糊化,将模糊化后的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理。
2模糊控制系统的应用目前模糊控制在很多领域都有很大的发展。
模糊控制系统已经应用于各个行业和各类实际应用中,同时也出现广不少开发模糊控制系统的软件工具,甚至应用于社会科学领域。
模糊控制在过程控制中的应用工业炉方面:如退火炉、电弧炉、水泥窑、热风炉、煤粉炉的模糊控制。
石化方面:如蒸馏塔的模糊控制、废水pH值计算机模糊控制、污水处理系统的模糊控制等。
《冶金自动化工程案例分析》课程论文模糊控制的发展前景分析电子与信息工程学院自动化094班张宇120093101091模糊控制的发展前景分析电子与信息工程学院自动化094班张宇摘要:模糊控制方法是智能控制的重要组成部分。
本文简要介绍了模糊控制的概念和特点,并对模糊控制的原理作了说明,较详细的介绍了对于常规模糊控制方法的改进,包括Fuzzy-PIS复合控制、三位模糊控制器、Smith-Fuzzy控制器、专家模糊控制器等,对模糊控制系统与传统PID控制作了简单比较,最后对模糊控制的优缺点进行分析并对模糊控制未来发展作出了展望。
关键字:模糊控制;原理;模糊PID控制;展望;一.模糊控制简介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计算机数字控制技术。
模糊控制主要是模拟人的思维、推理和判断的一种控制方法, 它将人的经验、常识等用自然语言的形式表达出来,建立一种适用于计算机处理的输入输出过程模型,是智能控制的一个重要研究领域。
从信息技术的观点来看, 模糊控制是一种基于规则的专家系统。
从控制系统技术的观点来看, 模糊控制是一种普遍的非线性特征域控制器。
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解决了传统控制方法无法或者是难以解决的问题,取得了令人瞩目的成效,引起了越来越多的控制理论的研究人员和相关领域的广大工程技术人员的极大兴趣。
相对传统控制,包括经典控制理论与现代控制理论。
模糊控制能避开对象的数学模型( 如状态方程或传递函数等),它力图对人们关于某个控制问题的成功与失败和经验进行加工, 总结出知识,从中提炼出控制规则,用一系列多维模糊条件语句构造系统的模糊语言变量模型, 应用CRI等各类模糊推理方法,可以得到适合控制要求的控制量, 可以说模糊控制是一种语言变量的控制。
二. 模糊控制的原理基本模糊控制系统包括模糊化处理、模糊推理和清晰化控制三个环节。
模糊控制在电力系统中的应用研究电力系统是一个非常复杂的系统,它由许多互相依存的部分组成。
这些部分包括发电机、输电线路、变压器、配电网和用户。
为了保证电力系统的安全有效运行,我们需要一种高效的控制系统。
模糊控制是一种非线性控制方法,可以用来解决电力系统中的控制问题。
本文将探讨模糊控制在电力系统中的应用研究。
一、概述模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
与传统的控制方法相比,模糊控制更适合于处理复杂、不确定、模糊的系统。
在电力系统中,由于电力负荷的波动和设备的故障,控制系统需要具有强大的容错能力。
而模糊控制可以根据系统的实际情况进行动态调整,从而提高系统的容错能力。
二、模糊控制在发电机调速系统中的应用发电机调速系统是电力系统中最重要的一部分。
它可以通过控制发电机的转速来调节电力输出。
然而,由于电网负荷的快速变化和发电设备的非线性特性,发电机调速系统很难保持稳定。
模糊控制可以通过建立模糊逻辑控制器来解决这个问题。
具体地说,模糊控制器可以根据发电机转速和输出功率的差异,动态地调整调节阀门的位置,从而使发电机输出平稳。
三、模糊控制在变压器控制系统中的应用变压器是电力系统中用于变换电压的设备。
在高压侧和低压侧的电压比例确定的情况下,我们可以通过控制变压器的输出电压和电流来实现对电力系统的调节。
然而,由于变压器的非线性特性,传统的控制方法很难满足实时控制的要求。
模糊控制可以通过建立模糊逻辑控制器来解决这个问题。
具体地说,模糊控制器可以根据变压器的输出电流和电压的差异,动态地调整控制器输出的电流和电压,从而使变压器输出平稳。
四、模糊控制在电力负荷预测中的应用电力负荷预测是电力系统中的一个重要问题。
它可以帮助电力运营商预测未来一段时间内的电力需求,从而安排发电计划和调整电力价格。
然而,电力负荷受到诸多因素的影响,例如天气、季节、节假日等。
因此,电力负荷预测很难完全准确。
模糊控制可以通过建立模糊逻辑控制器来解决这个问题。