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基于FPGA的模糊前馈解耦控制器研究的开题报告

【题目】基于FPGA的模糊前馈解耦控制器研究

【摘要】针对现有控制器对多变量系统的控制存在解耦效果不理想、

复杂度高等问题，本文提出了一种基于FPGA的模糊前馈解耦控制器。该

控制器利用模糊控制的思想对多变量系统进行前馈控制，并通过FPGA实

现并行计算来提高控制效率，从而在解耦效果和计算复杂度方面取得了

较好的表现。在实验方面，通过对常见的多变量系统进行仿真和实验验

证，证明了该控制器的有效性和实用性。

【关键词】模糊控制、前馈控制、解耦控制、FPGA

【研究背景和意义】多变量系统控制一直是控制领域的难点之一，

传统的PID控制器等对系统进行控制时存在着解耦效果不够理想、复杂

度高等问题，难以满足实际应用的需求。而模糊控制作为一种新兴的控

制方法，通过利用模糊规则对多变量系统进行控制，可以取得较好的控

制效果。同时，前馈控制作为一种常用的控制方法，可以通过提前预测

系统的输出来进行控制，进一步提高控制效果。因此，将模糊控制和前

馈控制相结合，可以取得更好的控制效果。此外，FPGA作为一种高性能

计算平台，可以提供更快的计算速度和更高的并行计算能力，为实现高

效控制提供了一种可行的方案。

【研究内容和方法】本文将采用基于模糊控制和前馈控制相结合的

控制思想，设计并实现一种基于FPGA的模糊前馈解耦控制器。具体来说，

将设计出相应的前馈控制算法和解耦控制方法，并将其应用于多变量系

统的控制中。其中，模糊控制器将通过实现一套模糊推理机制来对系统

进行前馈控制；而FPGA则将作为该控制器的计算平台，以提高控制器的

计算速度和并行计算能力。在实验方面，将通过对常见的多变量系统进

行仿真和实验验证，来评估该控制器的性能和实用性。

【预期结果和意义】本文研究的基于FPGA的模糊前馈解耦控制器，

将可以为多变量系统的控制提供一种新的思路和解决方案，并可以取得

更好的解耦效果和控制性能。同时，该控制器的应用也具有一定的推广

价值和应用前景。