KS函数在模糊控制中的应用研究

论文摘要

高性能交流电机控制系统越来越广泛地应用于交通、冶金和装备制造等国民经济众多领域,随着设备的轻量化(或大功率化)和机械速度的提高,交流电机控制系统的振动抑制问题也愈显重要。在交流电机控制系统中,电机通常用解析数学模型来加以描述,但由于工作点不同、温度与磁饱和的变化,会导致电阻、电感的变化,并且磁饱和往往具有难以模拟的非线性效应,这些都给系统带来了不确定性、时变性和非线性等问题。在交流电机控制中,将智能控制与传统控制相结合已成为国内外关注的解决鲁棒性问题的重要方法。事实上,对于以电机为控制对象的传动控制系统来说,其模型基本上是确定的,只是由于参数变化和扰动作用而受到一些影响,因此没必要完全甩掉传统的控制方法而采用纯粹的智能控制,这样做必然是事倍功半。应该在按模型控制的基础上,增加一定的智能控制手段,以消除参数变化和扰动的影响,这是传动控制系统中引入智能控制的合理途径。为了使控制器既能具备鲁棒与非线性特性,又保持传统PID控制器的优势,拟采用基于神经元嵌入模糊控制表的阵列式非线性控制器。本文采用了一种新的方法,将计算机辅助几何设计领域中,基于KS函数凝聚算法的三维几何外形磨光方法应用到控制曲面光滑拟合中,为子控制器的平滑转换与控制器参数自调整算法收敛提供了保证。实现交流电机控制系统振动的有效抑制。本文从一个新的视角对改善交流电机控制系统性能、提高诸如列车舒适度、轧机控制质量等具体应用性问题都起着积极的作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的目的及意义
• 1.3 本文所要完成的任务
• 第二章 阵列式非线性控制器的设计及仿真
• 2.1 模糊控制
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 模糊控制的理论基础
• 2.1.3 模糊控制的基本原理
• 2.2 神经网络控制
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 神经元模型
• 2.2.3 神经网络控制特点
• 2.3 NPIFC 控制器的设计
• 2.3.1 阵列式非线性控制器设计思想
• 2.3.2 基本模糊控制器的设计
• 2.3.3 单神经元嵌入控制器的实现
• 2.4 基于NPIFC 控制系统仿真
• 2.4.1 VC++ 中控制器实现
• 2.4.2 被控对象程序编写
• 2.4.3 控制效果图
• 本章小结
• 第三章 KS 函数及磨光原理
• 3.1 KS 函数研究综述
• 3.2 直角坐标系下的KS 函数
• 3.2.1 KS 函数及其凝聚特性
• 3.2.2 最小包络KS 函数
• 3.2.3 KS 函数和KS 函数的两个重要特点
• 3.2.4 KS 函数和KS 函数的磨光原理
• 3.2.5 KS 函数和KS 函数在一类磨光问题中的应用
• 3.2.6 参数p 对KS 函数及磨光过程的影响
• 3.3 非凸体分步逐次高阶磨光
• 3.3.1 非凸体一次高阶磨光难点
• 3.3.2 分步逐次高阶磨光方法
• 3.4 基于离散点描写的磨光
• 3.4.1 基于离散点描写的磨光方法
• 3.4.2 基离散点描写的非凸体的拟合磨光
• 3.4.3 离散点描写的磨光法的特点
• 3.4.4 离散点描写的磨光法示例
• 本章小结
• 第四章 KS 函数在模糊控制中的应用
• 4.1 KS 函数在模糊控制中应用的基本思想
• 4.2 KS 函数在模糊控制中应用的可行性分析
• 4.3 KS 函数在模糊控制中的应用实现
• 4.4 在阵列式非线性控制器的应用
• 4.5 与其他控制器控制效果的比较
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢