一種雙模糊控制器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
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在總結(jié)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的基礎(chǔ)上，得到模糊控制規(guī)則表如表1所示?？刂埔?guī)則多少?zèng)Q定了控制系統(tǒng)的精度，控制規(guī)則的多少也與輸入輸出變量數(shù)目、每一變量的語(yǔ)言值數(shù)目等因素有關(guān)。本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了56條規(guī)則如表1所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/162225.htm
使用的推理方法是最大最小推理法。最終推理結(jié)果是以模糊子集的形式來(lái)表示系統(tǒng)的輸出量閥門(mén)的校正量。閥門(mén)不能用這樣的表示方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，故需進(jìn)行模糊量的精確化，本設(shè)計(jì)中采用了重心法來(lái)進(jìn)行解模糊。
2 仿真過(guò)程及結(jié)果
利用MATLAB的SIMULINK進(jìn)行仿真，建立本系統(tǒng)的雙模糊控制器仿真結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。仿真結(jié)構(gòu)圖里設(shè)計(jì)了兩個(gè)子系統(tǒng)，見(jiàn)圖3，兩個(gè)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本一致，只是具體參數(shù)選取不同。
利用SCOPE觀(guān)察實(shí)驗(yàn)結(jié)果、記錄，對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果，其中圖4為常規(guī)PID控制輸出結(jié)果，圖5為模糊控制器輸出結(jié)果，圖6為雙模糊控制器輸出結(jié)果。
從結(jié)果對(duì)照?qǐng)D來(lái)看，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的對(duì)比：雙模糊控制響應(yīng)時(shí)間最短，模糊控制其次，常規(guī)PID控制響應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)；常規(guī)PID控制到達(dá)穩(wěn)態(tài)600 s左右的時(shí)間，模糊控制需要400 s到達(dá)穩(wěn)態(tài)，而雙模糊控制器不到300 s即可到達(dá)穩(wěn)態(tài)。
常規(guī)PID控制存在明顯的超調(diào)，模糊控制及雙模糊控制則沒(méi)有超調(diào)。模糊控制方法和雙模糊控制器方法區(qū)別在于，模糊控制器存在2％～5％左右的穩(wěn)態(tài)誤差，而雙模糊控制器在穩(wěn)態(tài)時(shí)消除了穩(wěn)態(tài)誤差。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種雙模糊控制器，利用雙模糊控制器完成了對(duì)系統(tǒng)的仿真。仿真結(jié)果顯示，雙模糊控制器的上升時(shí)間短，響應(yīng)速度快，穩(wěn)態(tài)精度高。從實(shí)驗(yàn)來(lái)看，雙模糊控制器可以改善系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性能，若將此理論應(yīng)用于實(shí)際工程，無(wú)疑具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
評(píng)論