基于变论域模糊控制算法的仿真与FPGA优化实现

• 作者: 林前进 杨波 余跃 王成明 蔡彬
• 来源期刊: 上海航天（中英文）
• 学科: 工学
• 关键词: 变论域 模糊控制 现场可编程门阵列(FPGA) 单力臂 分段线性化 硬件资源
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: ?专业纵论?
• 页码范围: 98-106
• 页数: 9页
• 分类号: TP241.3|V19
• 语种: 中文
• DOI: 10.19328/j.cnki.1006-1630.2020.06.014

摘要

针对单力臂模型的复杂动力学行为,设计了一种不依赖于被控对象的精确数学模型的变论域模糊控制器.在闭环系统中,角位移量的跟踪偏差和其变化率作为系统输入,并将控制器的初始论域设为[-3,3],其值可通过伸缩因子来调节.基于Matlab软件仿真,验证单力臂模型对预期指令的跟踪性能.另外,基于现场可编程门列阵(FPGA)硬件,采用移位操作和分段线性化两种方法对控制器进行优化.由此,无乘法器和片上内存零占用的设计结构显著降低了硬件资源负担.实验结果表明:本文所提变论域模糊闭环控制方法在精确度(低于0.02)、自适应性以及实时性等方面性能较优越,具有一定工程应用价值.