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基于Fuzzy-CMAC的人体假肢系统智能控制方法研究 被引量:5
1
作者 喻洪流 徐兆红 +1 位作者 卢博睿 张定国 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期83-88,共6页
由于需要适应患者的参数个性化与步速变化,人体大腿假肢系统参数具有模型非线性与参数不确定性等复杂系统特性,因此需要寻求有效的智能控制方法。以一种自制的液压型智能大腿假肢结构为例,首先建立基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节... 由于需要适应患者的参数个性化与步速变化,人体大腿假肢系统参数具有模型非线性与参数不确定性等复杂系统特性,因此需要寻求有效的智能控制方法。以一种自制的液压型智能大腿假肢结构为例,首先建立基于非线性阻尼控制参数与人体髋关节力矩的人机动力学模型,根据智能假腿的复杂系统特性设计一种PD-FCMAC逆动态复合控制模型,实现膝关节轨迹跟踪控制。以所建立的假腿实验样机动力学模型为对象,对PD-FCMAC方法进行实验仿真。实验结果表明,大腿假肢膝关节可以在约0.5 s时间内跟踪好目标曲线,具有良好的实时性与精度,且获得的膝关节阻力矩结果与膝关节角度曲线的循环交变规律一致。 展开更多
关键词 智能控制 大腿假肢 动力学模型 模糊cmac控制器
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基于遗传算法的FUZZY+CMAC优化设计 被引量:4
2
作者 张平 苑明哲 王宏 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期195-198,共4页
针对模糊控制器中的参数与CMAC权值的调整及学习很困难的问题,采用改进的遗传算法对模糊控制器和CMAC神经网络的比例因子和连接权值进行寻优,把模糊控制、CMAC和遗传算法的优点结合起来,设计了基于改进遗传算法的FUZZY+CMAC控制系统,给... 针对模糊控制器中的参数与CMAC权值的调整及学习很困难的问题,采用改进的遗传算法对模糊控制器和CMAC神经网络的比例因子和连接权值进行寻优,把模糊控制、CMAC和遗传算法的优点结合起来,设计了基于改进遗传算法的FUZZY+CMAC控制系统,给出了系统的整体结构和各部分的控制设计。仿真结果表明,该控制系统具有超调量小和实时性强的特点。 展开更多
关键词 cmac 模糊控制 遗传算法 并行结构
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一种FCMAC及在Wiener模型辨识中的应用研究 被引量:10
3
作者 徐德 谭民 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2002年第2期159-163,共5页
本文将模糊算法和小脑模型神经网络有机地结合在一起 ,提出了一种单输入单输出 (SISO)的模糊小脑模型神经网络 (FCMAC) .它在对输入进行分级量化的同时进行模糊量化 ,利用 Takagi- Sugeno模糊算法进行推理 ,并将模糊算法引入 CMAC的权... 本文将模糊算法和小脑模型神经网络有机地结合在一起 ,提出了一种单输入单输出 (SISO)的模糊小脑模型神经网络 (FCMAC) .它在对输入进行分级量化的同时进行模糊量化 ,利用 Takagi- Sugeno模糊算法进行推理 ,并将模糊算法引入 CMAC的权值训练 ,具有输入量化级数少、函数逼近精度高等特点 .这种FCMAC用于 Wiener模型辨识具有结构确定、计算量小、训练速度快、辩识效果好等特点 . 展开更多
关键词 模糊小脑模型神经网络 参数辨识 学习算法 非线性系统 系统辨识 fcmac WIENER模型
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FCMAC的FPGA实现分析及其控制应用 被引量:4
4
作者 沈宪明 白瑞林 章智慧 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第8期1990-1992,共3页
提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FC... 提出了FCMAC(Fuzzy CMAC)的一种基于FPGA的硬件实现方法,与其他FPGA实现神经网络相比,它包含了可以用于在线学习的权学习算法。首先分析了FCMAC的模型结构及相应的硬件模块,然后基于VHDL语言实现了各模块的功能描述,最后将FPGA实现的FCMAC用于控制应用,并对控制器进行测试。实验结果表明,FCMAC的实现方案是可行的,控制器运算速度快、精度高,且具有较强的抗干扰性,是实现IP控制模块或单片智能控制的一种新的有效途径。 展开更多
关键词 模糊小脑神经网络 现场可编程门阵列 VHDL 比例-积分-微分控制器
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FCMAC在蒸汽发生器水位控制中的仿真研究 被引量:1
5
作者 陈登科 张大发 《计算机仿真》 CSCD 2007年第1期151-153,共3页
蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,在其工况变化时具有逆动力学效应,使得蒸汽发生器的水位控制变得复杂。而其工作性能直接影响反应堆的安全运行。采用传统PID控制方案难以达到控制要求。针对蒸汽发生器的水位控制提出一种基... 蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,在其工况变化时具有逆动力学效应,使得蒸汽发生器的水位控制变得复杂。而其工作性能直接影响反应堆的安全运行。采用传统PID控制方案难以达到控制要求。针对蒸汽发生器的水位控制提出一种基于模糊小脑模型连接控制(FCMAC)与PID联合的控制方案。方案中,将传统的CMAC神经网络和模糊控制原理相结合,形成的FCMAC神经网络实现前馈控制,实现被控对象的逆动态模型;PID实现反馈控制,保证系统稳定性,且抑制扰动。仿真结果表明,该方案具有响应快,超调量小,较强抑制干扰能力等良好性能。 展开更多
关键词 模糊小脑模型连接控制 蒸汽发生器 水位控制
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模糊神经元及其在FCMAC中的应用 被引量:1
6
作者 赵承滨 宋清昆 《自动化技术与应用》 2003年第10期10-13,共4页
本文通过对模糊集合与神经网络的特点及相互关系的阐述 ,引出将二者优点结合于一身的模糊神经网络理论。从模糊神经元开始 ,着重介绍其拓扑结构、分类、隶属函数的特点及相应激励函数的确定方法。最后以模糊小脑神经网络 (FCMAC)为算例 ... 本文通过对模糊集合与神经网络的特点及相互关系的阐述 ,引出将二者优点结合于一身的模糊神经网络理论。从模糊神经元开始 ,着重介绍其拓扑结构、分类、隶属函数的特点及相应激励函数的确定方法。最后以模糊小脑神经网络 (FCMAC)为算例 ,阐述了模糊神经元的应用问题。仿真结果表明 :它具有比常规CMAC学习速度快 。 展开更多
关键词 模糊神经元 fcmac 模糊控制 模糊小脑神经网络 隶属函数 激励函数
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New Structural Self-Organizing Fuzzy CMAC with Basis Functions
7
作者 何超 徐立新 +1 位作者 董宁 张宇河 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2001年第3期298-305,共8页
To improve the nonlinear approximating ability of cerebellar model articulation controller(CMAC), by introducing the Gauss basis functions and the similarity measure based addressing scheme, a new kind of fuzzy CMAC... To improve the nonlinear approximating ability of cerebellar model articulation controller(CMAC), by introducing the Gauss basis functions and the similarity measure based addressing scheme, a new kind of fuzzy CMAC with Gauss basis functions(GFCMAC) was presented. Moreover, based upon the improvement of the self organizing feature map algorithm of Kohonen, the structural self organizing algorithm for GFCMAC(SOGFCMAC) was proposed. Simulation results show that adopting the Gauss basis functions and fuzzy techniques can remarkably improve the nonlinear approximating capacity of CMAC. Compared with the traditional CMAC,CMAC with general basis functions and fuzzy CMAC(FCMAC), SOGFCMAC has the obvious advantages in the aspects of the convergent speed, approximating accuracy and structural self organizing. 展开更多
关键词 cmac fuzzy basis functions self organizing algorithm neural networks
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SFCMAC及其在仿人手臂控制中的应用
8
作者 刘珊 王永骥 +1 位作者 方慧娟 徐琦 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1-4,共4页
将滑模控制(SMC)引入模糊小脑模型关节控制器(FCMAC),提出了一种多变量滑模FCMAC(SFCMAC).该控制器采用滑模函数转换输入信号,减小输入空间以降低网络存储空间,分粗调和微调两阶段训练网络参数,以保证控制系统的稳定性.将所提出的SFCMA... 将滑模控制(SMC)引入模糊小脑模型关节控制器(FCMAC),提出了一种多变量滑模FCMAC(SFCMAC).该控制器采用滑模函数转换输入信号,减小输入空间以降低网络存储空间,分粗调和微调两阶段训练网络参数,以保证控制系统的稳定性.将所提出的SFCMAC用于仿人手臂的轨迹跟踪控制,并与SMC,MLP和FCMAC比较,仿真结果表明该控制器能克服系统非线性和不确定因素的影响,控制效果良好. 展开更多
关键词 仿人手臂控制 模糊小脑模型关节控制器 滑模控制 轨迹跟踪控制 李雅普诺大稳定性
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基于PSO算法的FCMAC控制器及其在主汽温控制中的应用
9
作者 程启明 王勇浩 《动力工程》 CSCD 北大核心 2007年第3期349-352,380,共5页
模糊CMAC神经控制器能反映人脑认知的模糊性和连续性,它采用高斯函数作为模糊隶属函数,利用CMAC神经网络实现模糊推理,并可对隶属函数进行实时调整,从而使它具有自适应和学习能力。文中讨论了这种控制器参数的PSO学习算法,对电厂锅炉主... 模糊CMAC神经控制器能反映人脑认知的模糊性和连续性,它采用高斯函数作为模糊隶属函数,利用CMAC神经网络实现模糊推理,并可对隶属函数进行实时调整,从而使它具有自适应和学习能力。文中讨论了这种控制器参数的PSO学习算法,对电厂锅炉主蒸汽温度控制的仿真表明了FCMAC控制器及其PSO学习算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 自动控制技术 锅炉 主汽温 模糊cmac神经网络 PSO优化算法
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基于FCMAC与PID复合温控器在DMK-240真空烧结炉中的应用
10
作者 周建华 谢永芳 《机电产品开发与创新》 2012年第3期116-118,共3页
针对国内某大型硬质合金企业的DMK-240真空脱蜡烧结一体炉控制系统研发项目,设计出了一种基于PLC和工控机构成的控制系统。该控制系统以温度为主要控制参数,采用基于模糊小脑模型神经网络(FCMAC)与PID控制算法相结合的复合温度控制器对... 针对国内某大型硬质合金企业的DMK-240真空脱蜡烧结一体炉控制系统研发项目,设计出了一种基于PLC和工控机构成的控制系统。该控制系统以温度为主要控制参数,采用基于模糊小脑模型神经网络(FCMAC)与PID控制算法相结合的复合温度控制器对温度进行控制。实际运行结果表明,控制方案控制精度高,动态特性好,满足现代硬质合金生产工艺要求。 展开更多
关键词 真空烧结炉 模糊小脑模型神经网络(fcmac) PID 温度控制
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Fault-tolerant Control of Nonlinear System Using Credit Assign Fuzzy CMAC 被引量:8
11
作者 ZHU Da-Qi KONG Min 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期329-336,共8页
The adaptive fault-tolerant control scheme of dynamic nonlinear system based on the credit assigned fuzzy CMAC neural network is presented. The proposed learning approach uses the learned times of addressed hypercubes... The adaptive fault-tolerant control scheme of dynamic nonlinear system based on the credit assigned fuzzy CMAC neural network is presented. The proposed learning approach uses the learned times of addressed hypercubes as the credibility, the amounts of correcting errors are proportional to the inversion of the learned times of addressed hypercubes. With this idea, the learning speed can indeed be improved. Based on the improved CMAC learning approach and using the sliding control technique, the effective control law reconfiguration strategy is presented. The system stability and performance are analyzed under failure scenarios. The numerical simulation demonstrates the effectiveness of the improved CMAC algorithm and the proposed fault-tolerant controller. 展开更多
关键词 故障诊断 容错控制 模糊控制 cmac
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FCMAC实现的再励学习稳定控制系统设计
12
作者 陈涌 马勇 陈涛 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期263-266,共4页
给出了一种通过再励算法调节网络权值的再励模糊CMAC网络,然后针对一类非线性系统, 提出了一种基于此网络的稳定控制系统。控制结构中采用滑模控制使状态到达设计的切换面,保证 系统的稳定,另外,用基于再励学习的模糊CMAC... 给出了一种通过再励算法调节网络权值的再励模糊CMAC网络,然后针对一类非线性系统, 提出了一种基于此网络的稳定控制系统。控制结构中采用滑模控制使状态到达设计的切换面,保证 系统的稳定,另外,用基于再励学习的模糊CMAC作为补偿控制器减弱系统不确定部分的影响。最 后仿真实例表明了所给算法的有效性。 展开更多
关键词 滑模控制 再励学习稳定控制系统 fcmac 设计 数学模型
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4-CBA Soft Sensor Based on Fuzzy CMAC Neural Networks 被引量:1
13
作者 杜文莉 钱锋 +1 位作者 刘漫丹 张凯 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第3期437-440,共4页
Soft sensor is attractive in dealing with online product quality measurement by virtue of other easily measured variables. In AMOCO PTA (purified terephthalic acid) production process, the unavailability of real-time ... Soft sensor is attractive in dealing with online product quality measurement by virtue of other easily measured variables. In AMOCO PTA (purified terephthalic acid) production process, the unavailability of real-time measurement of 4-CBA makes it impossible for timely adjustment and thereby influences the product quality and the plant economy benefit. In this paper, a kind of FCMAC (fuzzy cerebellar model articulation controller) method is presented to solve the online measurement problem. Different from the conventional CMAC (cerebellar model articulation controller) networks, which has inferior smoothing ability because of its table look-up based technology. Integrating fuzzy model into CMAC networks, it becomes more accurate in functional mapping without weakening its generalization ability. Numerical example and industrial application results show the method proposed here is satisfactory and feasible. 展开更多
关键词 fuzzy cmac networks 4-carboxybenzaldehyde (4-CBA) purified terephthalic acid plant soft sensor
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ROBUST ADAPTIVE BANK-TO-TURN MISSILE AUTOPILOT DESIGN USING FUZZY CMAC NEURAL NETWORKS
14
作者 张友安 崔平远 +1 位作者 王守斌 杨涤 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CSCD 1998年第3期40-46,共7页
Based on the fuzzy CMAC (FCMAC) neural networks (NNs), the theory of feedback linearization (FL), and the simplified bank to turn (BTT) missile control design model, a robust adaptive BTT missile autopilot design m... Based on the fuzzy CMAC (FCMAC) neural networks (NNs), the theory of feedback linearization (FL), and the simplified bank to turn (BTT) missile control design model, a robust adaptive BTT missile autopilot design method is presented. First, based on the simplified BTT missile model for control design, a nonlinear feedback control law which depends on the accurate model of the controlled plant is obtained using the theory of FL. Secondly, based on the nominal BTT missile control design model, the FCMAC NNs are introduced to improve further the estimation accuracy of the BTT missile control design model in a online way, and a robustifying portion is included in the control law to suppress the effect of the NNs approximation errors on the missile system. A stability proof is given strictly in the sense of Lyapunov. Its shown that all the signals in the closed loop BTT missile system are uniformly ultimately bounded (UUB). The control law is valid throughout the entire flight envelope of the BTT missile and is fit for real time control due to the advantages of the FCMAC NNs. Simulation results have shown the rightness and effectiveness of the designed autopilot. 展开更多
关键词 fuzzy logic cmac robust adaptive control bank to turn missile feedback linearization
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自组织模糊CMAC神经网络及其非线性系统辨识 被引量:11
15
作者 王源 胡寿松 齐俊伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期556-558,共3页
针对 CMAC的特点 ,提出了联想度的概念 ,并由此设计了一种自组织模糊 CMAC神经网络 ( SOFC-MAC)及其学习算法 ,证明了 SOFCMAC能以任意精度对非线性特性一致逼近。该网络具有学习速度快 ,逼近精度高及局部泛化能力等特点。
关键词 cmac 模糊神经网络 系统辨识 小脑模型关节控制器 非线性系统 自组织模糊cmac 歼击机系统
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一种模糊CMAC神经网络 被引量:50
16
作者 邓志东 孙增圻 张再兴 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期288-294,共7页
提出了一种模糊CMAC(小脑模型关节控制器)神经网络,它由输入层、模糊化层、模糊相联层、模糊后相联层与输出层等5层节点组成,具有与CMAC相似的单层连接权,可通过BP算法学习推论参数或模糊规则.给出了网络的连接结构与... 提出了一种模糊CMAC(小脑模型关节控制器)神经网络,它由输入层、模糊化层、模糊相联层、模糊后相联层与输出层等5层节点组成,具有与CMAC相似的单层连接权,可通过BP算法学习推论参数或模糊规则.给出了网络的连接结构与学习算法,并将其应用于函数逼近问题中仿真结果验证了该方法较之CMAC的优越性. 展开更多
关键词 神经网络 模糊逻辑 函数逼近
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模糊CMAC神经网络用于MIMO非线性系统的反馈线性化 被引量:7
17
作者 张友安 陈善本 +1 位作者 周绍磊 杨涤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期107-109,共3页
针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统... 针对一类多输入多输出(MIMO)连续时间非线性系统,应用模糊CMAC神经网络,给出一种状态反馈控制器,用于使状态反馈可线性化的未知的非线性动态系统获得要求的跟踪性能.在很弱的假设条件下,应用李雅普诺夫稳定性理论严格地证明了闭环系统内的所有信号为一致最终有界(UUB). 展开更多
关键词 MIMO 非线性系统 反馈线性化 模糊CMA 神经网络
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CMAC网络与模糊PD并行控制仿真研究 被引量:5
18
作者 时光 吴朋 王刚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1975-1979,共5页
针对工业被控对象广泛存在的不确定性、非线性、时变性和多干扰等特性,提出了一种CMAC网络与模糊PD并行控制器的设计方法。该方法以模糊PD控制代替传统的PD控制实现反馈控制,并采用遗传算法整定模糊PD控制的量化因子,CMAC网络实现前馈... 针对工业被控对象广泛存在的不确定性、非线性、时变性和多干扰等特性,提出了一种CMAC网络与模糊PD并行控制器的设计方法。该方法以模糊PD控制代替传统的PD控制实现反馈控制,并采用遗传算法整定模糊PD控制的量化因子,CMAC网络实现前馈控制。仿真结果表明,CMAC网络与模糊PD并行控制相对于PID控制与传统的CMAC网络与PD并行控制具有更强的鲁棒性与抗干扰能力。 展开更多
关键词 非线性 时变性 cmac网络 模糊PD 遗传算法 仿真
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一种基于模糊CMAC神经网络的自学习控制器 被引量:6
19
作者 段培永 邵惠鹤 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期77-80,共4页
通过分析模糊控制和基于广义基函数的CMAC神经网络,提出一种模糊CMAC(FCMAC)神经网络。通过FCMAC权系数的在线学习,实现修正模糊逻辑。给出一种基于FCMAC的自学习控制器的结构及合适的学习算法,这种网络每... 通过分析模糊控制和基于广义基函数的CMAC神经网络,提出一种模糊CMAC(FCMAC)神经网络。通过FCMAC权系数的在线学习,实现修正模糊逻辑。给出一种基于FCMAC的自学习控制器的结构及合适的学习算法,这种网络每次学习少量参数,算法简单。仿真结果表明所提出的控制器优于传统的PID控制器。 展开更多
关键词 cmac 学习控制 模糊神经网络 自学控制器
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基于聚类的超闭球CMAC神经网络改进算法 被引量:4
20
作者 李慧 段培永 张庆范 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期170-175,共6页
针对CMAC神经网络的网络节点随输入维数的增大呈几何级数增加的问题,提出了基于模糊聚类的超闭球CMAC神经网络改进算法。该算法通过对输入数据进行模糊聚类确定网络节点数和节点值,并根据输入输出数据通过模糊推理优化算法计算神经网络... 针对CMAC神经网络的网络节点随输入维数的增大呈几何级数增加的问题,提出了基于模糊聚类的超闭球CMAC神经网络改进算法。该算法通过对输入数据进行模糊聚类确定网络节点数和节点值,并根据输入输出数据通过模糊推理优化算法计算神经网络初始权值。与原算法比较,该算法可有效降低神经网络节点数,提高系统的学习精度。对一个多步时延的非线性系统的辨识仿真结果表明了该算法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 人工智能 cmac神经网络 聚类 模糊推理 学习
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