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模糊控制器结构设计优化方案

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:则对于任意系统偏差Ei和系统偏差变化率ECj,其对应的模糊控制器输出Uij为Uij=R 对式得到的模糊控制量Uij再进行解模糊计算就可以直接去控制系统对象了。查表法设计的关键是模糊控制表的生成。图7-6 查表方式的模糊控制器结构图图7-6中ke、kec分别为偏差e和偏差变化率ec的量化因子,ku为输出控制量u的比例因子,x、y分别为e、ec的量化值,Uij为模糊控制表的输出值,u为作用于控制对象的控制量,s为被控对象的参数反馈值。

模糊控制器结构设计优化方案

由模糊逻辑推理法可知,对于n条模糊控制规则可以得到n个输入输出关系矩阵R1R2,…,Rn,由模糊规则的合成算法可得系统总的模糊关系矩阵为[6,7]

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则对于任意系统偏差Ei和系统偏差变化率ECj,其对应的模糊控制器输出Uij

Uij=(Ei×ECjR (7-17)

对式(7-17)得到的模糊控制量Uij再进行解模糊计算就可以直接去控制系统对象了。然而,在实际应用中,由于模糊关系矩阵R是一个高阶矩阵,如果对于任何瞬间的系统偏差Ei和偏差变化率ECj都用式(7-17)合成计算出控制输出Uij,显然要花费大量的计算时间,其结果是系统实时控制性能变差。为了克服实时计算量大的缺点,模糊控制在实际应用中通常采用的是查表法。(www.xing528.com)

查表法的基本思想是通过离线计算得到一个模糊控制表,并将其存放在计算机内存中,当控制器进行工作时,只需直接根据采样得到的偏差E和偏差变化率EC的量化值找出当前时刻的控制输出量化值,然后,将此量化值乘以比例因子得到最终的输出控制量,其结构图如图7-6所示,该结构是双输入单输出的典型结构,是目前工业控制应用最为广泛的结构之一。

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7-6 查表方式的模糊控制器结构图

图7-6中kekec分别为偏差e和偏差变化率ec的量化因子,ku为输出控制量u的比例因子,xy分别为eec的量化值,Uij为模糊控制表的输出值,u为作用于控制对象的控制量,s为被控对象的参数反馈值。查表法设计的关键是模糊控制表的生成。

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