T-S模糊模型的直接自适应预测控制算法:高精度非线性系统控制关键

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本文主要探讨了一种创新的控制策略——基于T-S模糊模型的直接自适应预测控制方法,发表于2012年的辽宁石油化工大学学报。T-S模糊模型是一种广泛应用于非线性系统建模的工具,它通过组合多个简单规则来描述复杂系统的行为。本文的核心贡献是提出了一种在线识别技术,即采用加权递归最小二乘法来实时估计模糊模型的后件参数。这种参数辨识技术允许模型在运行过程中不断优化,确保了控制的自适应性。 传统的非线性预测控制通常涉及模型的离线构建和优化,而这往往耗时且精度受限。然而,提出的算法通过直接迭代计算,能够实时地根据系统状态调整模型,避免了繁琐的建模过程,显著提高了控制效率和精度。这种方法直接针对模型预测输出进行控制决策,从而实现了控制与建模的同步优化,极大地简化了控制设计流程。 作者马俪娜和苏成利针对非线性系统的特性,设计的这个算法特别强调了跟踪性能。通过计算机仿真,结果显示该算法在保持系统稳定性的同时,具有出色的跟踪误差控制能力,这为实现非线性系统的高精度控制提供了强有力的工具。因此,关键词包括非线性系统、T-S模糊模型、预测控制和自适应控制,这些都突出了文章的核心研究内容。 总结来说,这篇论文不仅提出了一个新颖的控制理论框架,还提供了一个实际应用的有效解决方案,对于提升非线性系统的控制性能具有重要的理论和实践价值。在未来的研究和工程实践中,这种方法可能被广泛应用到诸如工业自动化、航空航天等领域,推动控制技术的进步。
2008-07-11 上传
第一篇 神经网络控制及其MATLAB实现 第1章 神经网络控制理论  1.1 神经网络的基本概念   1.1.1 生物神经元的结构与功能特点   1.1.2 人工神经元模型   1.1.3 神经网络的结构   1.1.4 神经网络的工作方式   1.1.5 神经网络的学习   1.1.6 神经网络的分类  1.2 典型神经网络的模型   1.2.1 MP模型   1.2.2 感知机神经网络   1.2.3 自适应线性神经网络   1.2.4 BP神经网络   1.2.5 径向基神经网络   1.2.6 竞争学习神经网络   1.2.7 学习向量量化(LVQ)神经网络   1.2.8 Elman神经网络   1.2.9 Hopfield神经网络   1.2.10 Boltzmann神经网络   1.2.11 神经网络的训练  1.3 神经网络控制系统   1.3.1 神经控制的基本原理   1.3.2 神经网络在控制中的主要作用   1.3.3 神经网络控制系统的分类 第2章 MATLAB神经网络工具箱函数  2.1 感知机神经网络工具箱函数  2.2 线性神经网络工具箱函数  2.3 BP神经网络工具箱函数  2.4 径向基神经网络工具箱函数  2.5 自组织神经网络工具箱函数  2.6 学习向量量化(LVQ)神经网络工具箱函数  2.7 Elman神经网络工具箱函数  2.8 Hopfield神经网络工具箱函数  2.9 MATLAB神经网络工具箱的图形用户界面 第3章 基于Simulink的神经网络控制系统  3.1 基于Simulink的神经网络模块   3.1.1 模块的设置   3.1.2 模块的生成  3.2 基于Simulink的三种典型神经网络控制系统   3.2.1 神经网络模型预测控制   3.2.2 反馈线性化控制   3.2.3 模型参考控制第二篇 模糊逻辑控制及其MATLAB实现 第4章 模糊逻辑控制理论  4.1 模糊逻辑理论的基本概念   4.1.1 模糊集合及其运算   4.1.2 模糊关系及其合成   4.1.3 模糊向量及其运算   4.1.4 模糊逻辑规则   4.1.5 模糊逻辑推理  4.2 模糊逻辑控制系统的基本结构   4.2.1 模糊控制系统的组成   4.2.2 模糊控制器的基本结构   4.2.3 模糊控制器的维数   4.2.4 模糊控制中的几个基本运算操作  4.3 模糊逻辑控制系统的基本原理   4.3.1 模糊化运算   4.3.2 数据库   4.3.3 规则库   4.3.4 模糊推理   4.3.5 清晰化计算  4.4 离散论域的模糊控制系统的设计  4.5 具有PID功能的模糊控制器 第5章 MATLAB模糊逻辑工具箱函数  5.1 MATLAB模糊逻辑工具箱简介   5.1.1 模糊逻辑工具箱的功能特点   5.1.2 模糊推理系统的基本类型   5.1.3 模糊逻辑系统的构成  5.2 利用模糊逻辑工具箱建立模糊推理系统   5.2.1 模糊推理系统的建立、修改与存储管理   5.2.2 模糊语言变量及其语言值   5.2.3 模糊语言变量的隶属度   5.2.4 模糊规则的建立与修改   5.2.5 模糊推理计算与去模糊化  5.3 MATLAB模糊逻辑工具箱的图形用户界面   5.3.1 模糊推理系统编辑器(Fuzzy)    5.3.2 隶属度函数编辑器(Mfedit)    5.3.3 模糊规则编辑器(Ruleedit)   5.3.4 模糊规则浏览器(Ruleview)   5.3.5 模糊推理输入输出曲面视图(Surfview)   5.4 基于Simulink的模糊逻辑的系统模块 第6章 模糊神经和模糊聚类及其MATLAB实现  6.1 基于标准模型的模糊神经网络   6.1.1 模糊系统的标准模型   6.1.2 系统结构   6.1.3 学习算法  6.2 基于Takagi-Sugeno模型的模糊神经网络   6.2.1 模糊系统的Takagi-Sugeno模型   6.2.2 系统结构   6.2.3 学习算法  6.3 MATLAB模糊神经工具箱函数   6.3.1 模糊神经系统的建模函数   6.3.2 采用网格分割方式生成模糊推理系统函数   6.3.3 MATLAB模糊神经推理系统的图形用户界面  6.4 MATLAB模糊聚类函数   6.4.1 模糊C.均值聚类函数   6.4.2 减法聚类函数   6.4.3 基于减法聚类的模糊推理系统建模函数第三篇 预测控制及其MATLAB实现 第7章 预测控制理论  7.1 动态矩阵控制理论   7.1.1 预测模型   7.1.2 滚动优化   7.1.3 误差校正  7.2 广义预测控制理论   7.2.1 预测模型   7.2.2 滚动优化   7.2.3 反馈校正  7.3 预测控制理论分析   7.3.1 广义预测控制的性能分析   7.3.2 广义预测控制与动态矩阵控制规律的等价性证明   7.3.3 广义预测控制与动态矩阵控制的比较 第8章 MATI.AB预测控制工具箱函数  8.1 系统模型辨识函数   8.1.1 数据向量或矩阵的归一化   8.1.2 基于线性回归方法的脉冲响应模型辨识   8.1.3 脉冲响应模型转换为阶跃响应模型   8.1.4 模型的校验  8.2 系统模型建立与转换函数   8.2.1 模型转换   8.2.2 模型建立  8.3 基于阶跃响应模型的控制器设计与仿真函数   8.3.1 输入/输出有约束的模型预测控制器设计与仿真   8.3.2 输入/输出无约束的模型预测控制器设计   8.3.3 计算由阶跃响应模型构成的闭环系统模型  8.4 基于状态空间模型的预测控制器设计函数   8.4.1 输入/输出有约束的状态空间模型预测控制器设计   8.4.2 输入腧出无约束的状态空间模型预测控制器设计   8.4.3 状态估计器设计  8.5 系统分析与绘图函数   8.5.1 计算和绘制系统的频率响应曲线   8.5.2 计算频率响应的奇异值   8.5.3 计算系统的极点和稳态增益矩阵   8.5.4 系统分析和绘图  8.6 通用功能函数   8.6.1 通用模型转换   8.6.2 方程求解   8.6.3 离散系统的分析 第9章 隐式广义预测自校正控制及其MATLAB实现  9.1 单输入单输出系统的隐式广义预测自校正控制算法  9.2 多输入多输出系统的隐式广义预测自校正控制算法  9.3 仿真研究   9.3.1 单输入单输出系统的仿真研究   9.3.2 多输入多输出系统的仿真研究附录A 隐式广义预测自校正控制仿真程序清单附录B MATLAB函数一览表附录C MATLAB函数分类索引参考文献