模糊控制工程應(yīng)用若干問(wèn)題研究.pdf

1、模糊控制是以模糊集合理論為基礎(chǔ)的一種新興的控制手段，它是模糊集合理論和模糊技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。自從這門學(xué)科誕生以來(lái)，它產(chǎn)生了許多探索性甚至是突破性的研究與應(yīng)用成果，同時(shí)，這一方法也逐步成為了人們思考問(wèn)題的重要方法論。 模糊控制雖然在工程應(yīng)用中獲得了廣泛的應(yīng)用，但是還有很多實(shí)際的問(wèn)題并沒(méi)有解決，包括模糊控制的規(guī)則獲取和參數(shù)設(shè)置、模糊控制對(duì)各種多變量耦合系統(tǒng)的控制問(wèn)題以及提高模糊控制的穩(wěn)態(tài)精度等，這些問(wèn)題不解決將限制模糊

2、控制的進(jìn)一步推廣。 本論文是關(guān)于模糊控制技術(shù)和模糊控制應(yīng)用實(shí)踐的一個(gè)總結(jié)，其主要內(nèi)容是關(guān)于模糊控制理論及其工程實(shí)際應(yīng)用中上述幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的研究，目標(biāo)是研究針對(duì)這些問(wèn)題的解決方法，擴(kuò)大模糊控制的應(yīng)用范圍，并用這些新的模糊控制方法去解決實(shí)際工程控制中遇到的問(wèn)題。 本文針對(duì)模糊控制工程應(yīng)用及實(shí)際應(yīng)用中幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題作了下面幾個(gè)方面的研究： （1）介紹了模糊控制應(yīng)用以及當(dāng)前的研究現(xiàn)狀，總結(jié)了模糊控制應(yīng)用中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并

3、介紹了目前這幾個(gè)問(wèn)題的研究情況。 （2）針對(duì)模糊控制的規(guī)則獲取及參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的遺傳算法——模糊自適應(yīng)模擬退火遺傳算法，來(lái)對(duì)模糊控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并分析了改進(jìn)遺傳算法的收斂性、收斂速度和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法“早熟”現(xiàn)象的預(yù)防。 （3）針對(duì)模糊控制解決多變量耦合系統(tǒng)的問(wèn)題，提出了模糊補(bǔ)償解耦方法，并對(duì)該方法的解耦能力進(jìn)行了分析和研究，模糊補(bǔ)償解耦的規(guī)則和參數(shù)可以通過(guò)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化。 （4）針對(duì)模糊控制穩(wěn)態(tài)

4、精度不高的缺點(diǎn)進(jìn)行了一些研究。針對(duì)周期性運(yùn)動(dòng)對(duì)象，結(jié)合模糊控制和迭代學(xué)習(xí)控制方法，提出了模糊—迭代學(xué)習(xí)混合控制方法；針對(duì)伺服控制對(duì)象，結(jié)合模糊控制和灰色預(yù)測(cè)控制的特點(diǎn)，提出了一種灰色預(yù)測(cè)模糊補(bǔ)償控制方法，并對(duì)上述兩個(gè)方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 （5）將模糊自適應(yīng)模擬退火遺傳算法優(yōu)化模糊控制器和模糊補(bǔ)償解耦思想應(yīng)用到人工氣候箱溫濕度控制中。給出了人工氣候箱溫濕度控制對(duì)象模型，該對(duì)象具有強(qiáng)耦合，多變量、非線性的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了一種模

5、糊補(bǔ)償和解耦控制方法，并通過(guò)前面提出的模糊自適應(yīng)模擬退火遺傳算法對(duì)該模糊控制的參數(shù)和模糊推理規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)際控制效果證明了該方法的有效性。最后給出了采用該算法的人工氣候箱溫濕度控制器設(shè)計(jì)方案和實(shí)物。 （6）模糊控制在注塑系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究。將模糊—迭代學(xué)習(xí)混合控制方法應(yīng)用到注塑機(jī)的注塑位置控制系統(tǒng)中。將模糊控制和模糊補(bǔ)償解耦思想應(yīng)用到注塑機(jī)料桶溫度控制中。注塑機(jī)料桶溫度對(duì)象是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、不確定性的對(duì)象，而精