发布于:2013-07-14 11:26:14
来自:暖通空调/中央空调
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模糊控制系统是一种基于规则的知识型控制系统,相对于与传统的控制方法,模糊控制有以下优点:对过程建模的要求不高,只要求掌握操作人员的经验和专家知识;控制算法简单方便,控制规则采用语言变量的形式定性表述,对于难以建立数学模型的复杂系统,具有良好的适应性和鲁棒性。常规的模糊控制器在动态性能方面有许多不足之处,比如静态精度不高和难以满足动静两方面的性能要求,主要是由于一般模糊控制器在结构上过于简单,因此需要对其结构做出相应的优化,以弥补这些不足。
常规 PID 控制器是工业控制中最基本的控制器,由于其参数物理意义明确、易于调整,在工程中的应用十分普遍。PID 控制器的参数整定的好坏直接影响着调节过程的品质,对于线性定常系统的控制是非常有效;但当被控对象是数学模型不确定、滞后严重、非线性强的系统,其 PID 参数整定就变得非常困难,且一旦设定不能够在线自动调整,因此对这些系统就不能取得很好的控制效果。
针对常规模糊控制器以及 PID 控制器对非线性、时变系统控制的局限性,结合二者的优点,出现了模糊-PID 控制器。所谓模糊-PID 控制器就是在常规模糊控制和 PID 控制的基础上,结合两者的优点设计出来的模糊-PID 控制器。根据专家知识和操作人员的经验,找出 PID 的三个参数与控制器的输入之间模糊关系,将得到的模糊子集隶属度函数值和模糊规则存放在模糊知识库中,控制器根据实时输入,经过模糊推理,使 PID 参数的能够在线动态整定,把这一控制过程称为自适应模糊-PID 控制。本控制系统以偏差e及偏差变化率ec作为控制器输入,在系统运行的过程中实时检测偏差e和偏差变化率ec,经过模糊推理对PID参数进行动态整定,以实现不同时刻的e和ec对PID参数的要求,从而使整个系统具有最佳的动态、静态性能。
自适应模糊-PID 控制器结构设计的首要工作是确定模糊控制器的输入以及输出模块。按模糊控制器的输入变量个数,可将模糊控制器划分为一维、二维以及多维。从理论上讲,维数越高,表示系统反馈信息越全面,因而控制精度也越高,然而,维数的增加,也使模糊规则变得过于庞杂,并且控制算法不易设计,所以一般维数在三维以下,实际工程项目中经常使用二维自适应模糊-PID 控制器。
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只看楼主 我来说两句 抢板凳