时变滞后系统的一种自补偿模糊控制方法_论文

维普资讯 http://www.cqvip.com 第2 2卷第 6期  V0. 2 N .   12   o 6 荆 门职业技术 学院学报  Ju a fJn me   e h ia  olg   o r l  ig nT c nclC l e n o e 20 0 7年 6月   Jn 20   a .o 7 时变滞后 系统的一种 自补偿模糊 控制 方法  朱政 灵  于 , 标2   250 ) 202  ( 扬 州开发区 建设工程质量监督站 , 1 江苏 扬 州 250 ; 扬 州职业 大学 电子工程 系 , 2002 江苏 扬州 [ 摘 要] 普通模糊控制不能对时变滞后系统进行有效控制, 甚至使系统失去稳定。文章提 出了一种时滞系统的   模糊控制方 法, 并在 w. . ikw k 18 L Ba o si 93年提 出的混合模糊 PD控 制 器的基础 上对 积 分 系数 l 提 出 了一种 自校 正 算  l   I ( I 法 , 高 了这种 模糊控制的适应 能力。经 M T A 提 A L B仿 真验证 , 该控制 器具 有 良好 的控制品 质 , 对 象参数 大范 围变化  适应 的时滞 系统 , 易于工程实现。 且   [ 关键词 ] 稳 定性 ; 模糊控制 ; 时滞 系统  [ 中图分类 号] T 23 2 [ P7 . 文献标识码 ] A [   文章编号 ] 10 — 67 20 )6— 02 0    08 45 (07 0 03 — 5 时滞系统的控制问题是一个普遍存在的问题 , 是控制界未完全解决 的难题之一 , 多年来许多人提出   了多种控制方案 , 但这些方法要求对系统模 型的阶和时滞有较准确的信息 , 才能保证系统稳定并获得满  意的控制品质u 。  模糊控制虽有较强的鲁棒性 , J 不要求被控对象准确 的数学模型 , 甚至可 以不需要 了解  对象 的数学模型 , 但仍缺乏对大时滞系统的控制能力。 本文提出了一种无需预估系统的阶和时滞 的模糊  控制 , 能够有效地补偿系统时滞 , 使系统稳定性与纯滞后环节 e 无关 ,   并在此基础上提 出了一种对积  分系数  进行 自校正的算法 , 进一步提高 了这种模糊控制的适应能力。 M T A 经 A L B仿真验证 , 该算法具  有 良好 的控制 品质 。   1 时滞 系统 的 自补偿模糊控制方 法    图l 为时滞系统 自补偿模糊控制方法系统框图, 1s e 为线性对象 , 为纯滞后环节, 为给定  c ()  e   r 输入 , 为偏差 , 为输出。 e Y 为说 明问题方便 , 尺 s 、 () Y s 分别为 re Y的Lpae 设 ()E s 和 () 、和 alc 变换。   厶Bakwk 18 年提 出的混合模糊 肿 控制器是在二维模糊控制器上增加 了一个积分环节 , , il si 9 3 o     既  消除 了系统静差又消除了极限环振荡  。 】本文在此基础上增加 了一个 R s ()×[ ()   s   ] 环节和一个  A S E s )× ee 环节 , B ( ()   ,) 这两个环节对纯滞后环节 e 起到 了补偿作用。   设  ee 为模糊控制输出 , ,)   是 ee 二元非 线 性 函数 。 ,的   模 糊控 制 系统 是一个 非线 性控 制 系统 , 非线 性控 制 系统稳 定性 的分析 有多 种方 法 , 至今 尚无 一个  但 统一的方法 ’。 3 线性近似分析法是常用 的方法之一 , 叫阿依捷尔曼法 。   J 也 根据线性近似分析法 , 模糊控  制输出 ee 可用线性函数 。 +ke   ,) e 2来代替 , 但要保证系统全局渐近稳定的充要条件是李雅普若夫方  程 6 p+ r   =一Q成立 , 要求 P和 Q为正定实对称阵, 于是确定 了非线性环节的变化范围, e   e<   +   O 鬯   e,   K  : 。   t + 2 即 。 1 , s   , 若满足上述条件 , 模糊控制系统是线性全局渐近稳定的。 本文  第4 节至第6 节的仿真结果表明本模糊控制系统是稳定的, 按线性近似分析法 , 在稳定 区间内可用  e   + d 近似代替模糊控制输出 ee 。   ,)设被控对象的控制量为 U s , () 偏差的初始值e t )=1系统闭环  ( =0 , 传 递 函数 为 C s 。 ()  模糊控制输 出 ee 的拉 氏变换如( )   ,) 1 式所示  [ 收稿 日期 ] 06 1 1  20 — 2— 5 [ 作者简介 ] 朱政灵 (9 1 , , 16 一)男 江苏南京人 , 扬州开发 区建设工程 质量监督 站工程 师。研究方 向 : 制理论与 应  控 用、 微机测控技术及应 用 ; 标 ( 92一)男 , 于 16 , 江苏 高邮人 , 扬州 职业大学副教授 , 士。研究 方 向: 硕 计  算机控制技术及应用 。E—m i bayu ia tm。 a : i u @s .o   l o n 3  2 维普资讯 http://www.cqvip.com 图 1 时 滞 系 统 的 自补 偿 模 糊 控 制 方 法 系 统 框 图    ee ]= ( + sE s   ,)  。   ) ()一 控制 量  ()如 ( )式所 示 , 中 A S E() s 2 其 B ( s )取 为 E()  s。 () 1   Us ()= ( + sE s   +[   () KE sl 一[ 。   s E s   ] B ( ()   。   ) ()一 1一 s ] , ()s ( + ) ( )一 A S E s ) = (     sE s   +[ 卢 () E s/ 一[    ̄ ()一 ] () K + ) ()一 1一 E s ] ()s K +Ks s

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