模糊控制器設(shè)計(jì)舉例.pptx

1 模糊控制系統(tǒng)框圖 模糊控制器 2 3 3模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 某電熱爐用于金屬零件的熱處理 要求保持爐溫600 不變 電熱爐的供電電壓是由可控硅整流電源提供的 它的電壓連續(xù)可調(diào) 調(diào)整可控硅觸發(fā)電路中的偏置電壓 即改變可控硅的導(dǎo)通角時(shí) 可控硅整流電源的電壓可根據(jù)需要調(diào)整 因?yàn)闋t溫受被處理零件多少 體積大小以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)等因素影響 難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 因此采用模糊控溫方案 3 模糊控制器設(shè)計(jì)方案 一 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)及輸入 輸出語(yǔ)言變量采用雙輸入單輸出的二維模糊控制器 輸入語(yǔ)言變量 偏差E 偏差變化率EC e r ye為偏差 r為溫度設(shè)定值 y為溫度測(cè)量值 輸出語(yǔ)言變量 可控硅觸發(fā)電路中的偏置電壓的變化量U 4 模糊控制系統(tǒng)框圖 模糊控制器 5 二 輸入語(yǔ)言變量偏差E 偏差變化EC和輸出語(yǔ)言變量控制量變化U的語(yǔ)言值的確定偏差e的基本論域 20 20 偏差語(yǔ)言值E的離散論域 X 6 5 0 0 5 6 則偏差e的量化因子為語(yǔ)言變量偏差E的語(yǔ)言值選為 PB PM PS PO NO NS NM NB8個(gè)語(yǔ)言值 6 確定在論域X上用以描述模糊子集PB NB的隸屬函數(shù) 并據(jù)此建立語(yǔ)言變量E的賦值表 如表3 3 1所示 表3 3 1語(yǔ)言變量E的賦值表 7 偏差變化率ec的基本論域 15 15 偏差變化率語(yǔ)言值EC的離散論域 Y 6 5 0 5 6 則偏差變化率ec的量化因子為語(yǔ)言變量偏差變化率EC的語(yǔ)言值選為 PB PM PS O NS NM NB7個(gè)語(yǔ)言值 8 確定在論域Y上用以描述模糊子集PB NB的隸屬函數(shù) 并據(jù)此建立語(yǔ)言變量EC的賦值表 如表3 3 2所示 表3 3 2語(yǔ)言變量EC的賦值表 9 控制量變化u的基本論域 10 10 控制量變化語(yǔ)言值U的離散論域 Z 7 6 0 6 7 則控制量變化u的比例因子為語(yǔ)言變量控制量變化U的語(yǔ)言值選為 PB PM PS O NS NM NB7個(gè)語(yǔ)言值 10 通過(guò)操作者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 確定在論域Z上用以描述模糊子集PB NB的隸屬函數(shù) 并據(jù)此建立語(yǔ)言變量U的賦值表 如表3 3 3所示 表3 3 3語(yǔ)言變量U的賦值表 11 三 模糊控制規(guī)則的確定 表3 3 4模糊控制規(guī)則表 12 13 四 模糊化與模糊推理設(shè)實(shí)測(cè)偏差為 由此計(jì)算得到偏差變化量化后得 且將模糊化得模糊子集則 14 五 解模糊與模糊控制表的生成采用最大隸屬度法對(duì)模糊控制增量進(jìn)行解模糊 得到在論域Z 7 6 0 6 7 上取值的控制增量 對(duì)論域X X 6 5 0 0 5 6 和論域Y Y 6 5 0 5 6 的全部元素的所有組合 進(jìn)行上述模糊化 模糊推理及模糊判決運(yùn)算 均能得到論域Z Z 7 6 0 6 7 上的元素與之一一對(duì)應(yīng) 將這些對(duì)應(yīng)關(guān)系編制成表格 即得模糊控制表 15 表3 3 5模糊控制查詢表 16 模糊控制表離線計(jì)算得到 在線控制時(shí) 在每一控制周期將實(shí)測(cè)偏差和偏差變化分別進(jìn)行量化 取得查找模糊控制表所需的 再?gòu)谋碇胁槌鰧?duì)應(yīng)的控制量變化 與比例因子相乘 便得加到被控對(duì)象的實(shí)際控制量的變化值 1