基于模糊PID控制算法的恒溫石英晶體振蕩器
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時(shí)間：2011-04-12
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3．2 模糊PID控制器所遵循的調(diào)整規(guī)則
PID參數(shù)模糊自整定是找出PID三個(gè)參數(shù)與偏差E和偏差變化率Ec之間的模糊關(guān)系，在運(yùn)行中不斷檢測(cè)E和Ec，根據(jù)模糊推理對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)修改，以滿(mǎn)足不同E和Ec對(duì)控制參數(shù)的不同要求，從而使被控對(duì)象具有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能。模糊PID控制器的調(diào)整規(guī)則是：
(1)當(dāng)E較大時(shí)，為加快系統(tǒng)響應(yīng)速度，應(yīng)取較大的Kp和較小的Kd，由于積分太強(qiáng)會(huì)使系統(tǒng)超調(diào)加大，因而要對(duì)積分作用加以限制，通常取Ki=0或者較小值；
(2)當(dāng)E和Ec中等大小時(shí)，為減少系統(tǒng)超調(diào)和保證一定的響應(yīng)速度，Kp應(yīng)適當(dāng)取小些，同時(shí)對(duì)Kd的取值對(duì)系統(tǒng)影響很大，也應(yīng)取小些，Ki的取值要適當(dāng)；
(3)當(dāng)E較小時(shí)，為減小穩(wěn)態(tài)誤差，Ko與Ki應(yīng)取得大些，在這種情況下，Kd的取值要適當(dāng)，取值不當(dāng)會(huì)引起系統(tǒng)震蕩。其原則是：當(dāng)Ec較小時(shí)，Kd取大些，當(dāng)Ec較大時(shí)，Kd取較小的值，通常Kd為中等大小。
根據(jù)PID參數(shù)整定規(guī)則，可設(shè)計(jì)一個(gè)2輸入3輸出地Mamdani型模糊控制器。真值的計(jì)算采用Mamdani算法，合成法采用Z-N算法。解模糊化采用面積中心(Centroid)法。根據(jù)工程技術(shù)人員技術(shù)知識(shí)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，列出輸出變量Kp、Ki、Kd的控制規(guī)則如表1、2、3所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/162185.htm
表示模糊關(guān)系的合成的運(yùn)算。模糊Ra→ε關(guān)系根據(jù)Mamdani定義：
μRA→B(x,y)=[μA(A)∧μB(y)]所以根據(jù)上式控制器的輸出B*的隸屬度函數(shù)為：
3．4 去模糊化
把模糊量轉(zhuǎn)換為精確量的過(guò)程稱(chēng)為清晰化，又稱(chēng)為去模糊化，或成為模糊判決。為了獲得準(zhǔn)確的控制量，就要求模糊方法能夠很好地輸出隸屬度函數(shù)的計(jì)算結(jié)果。本文采用工業(yè)控制中廣泛使用的去模糊化方法一加權(quán)平均法，是取隸屬度的加權(quán)平均值輸出地清晰值。假設(shè)輸出模糊集可表示為U=∑uU(xi)／xi，按公式計(jì)算，最后輸出清晰量：
評(píng)論