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Research on Fuzzy I-PD Preview Control for Nonlinear System

机译：非线性系统的模糊I-PD预览控制研究

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In this paper, we propose a new approach on nonlinear preview control with fuzzy logic. Because preview control can decrease not only the overshoot but also the control energy, there have been many approaches on preview control. However, as these approaches are based on linearized models, they cannot get a good result when they are applied to nonlinear plants. So we propose a fuzzy preview control to compensate the nonlinear properties of plant. Here, first, a simple Fuzzy Logic Control (S-FLC) with single-input-single-output is introduced. This kind of Fuzzy Logic Control can decrease the number of rules and make the fuzzy reasoning be more quickly. Second, using the I-PD control system proposed by T. Kitamori, fuzzy I-PD control's scaling factors are designed with matching technique. Then to compensate nonlinear properties of plant, two parameters are injected and optimized with Genetic Algorithm (GA). Third, a new designing scheme of preview control element using fuzzy theory is proposed and the preview control element is optimized with GA under a performance criteria. Being designed on the nonlinear model, it will make the fuzzy preview control be more suitable to nonlinear plant. At last, some experiments with a two-cascaded tank system illustrate the efficiency of the proposed approach.
机译：本文提出了一种基于模糊逻辑的非线性预览控制新方法。因为预览控制不仅可以减少过冲，而且可以减少控制能量，所以预览控制有很多方法。但是，由于这些方法是基于线性化模型的，因此将它们应用于非线性植物时无法获得良好的结果。因此，我们提出了一种模糊预览控制来补偿植物的非线性特性。在此，首先，介绍一种具有单输入单输出的简单模糊逻辑控制（S-FLC）。这种模糊逻辑控制可以减少规则数量，使模糊推理更快。其次，使用北森俊三提出的I-PD控制系统，通过匹配技术设计了模糊I-PD控制的比例因子。然后，为了补偿植物的非线性特性，使用遗传算法（GA）注入了两个参数并对其进行了优化。第三，提出了一种基于模糊理论的预览控制元件设计方案，并在性能指标的基础上用遗传算法对预览控制元件进行了优化。通过在非线性模型上进行设计，可以使模糊预览控制更适合非线性工厂。最后，采用两级水箱系统的一些实验说明了该方法的有效性。

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