硅碳棒模糊控制和自適應(yīng)控制相結(jié)合
2021-07-19 17:29:40 點擊：
由于操作者的經(jīng)驗不易精確描述，控制系統(tǒng)中各種信號以及評價指標(biāo)不易定量表示，硅碳棒模糊理論是解決這一問題的有效途徑。硅碳棒模糊控制技術(shù)作為一種智能控制，它是基于經(jīng)驗規(guī)則和專家知識的控制，其最大的特點是針對各類具有非線性、強禍合、不確定性、時變的多變量系統(tǒng)有良好的控制效果，自適應(yīng)硅碳棒模糊控制就是將硅碳棒模糊控制和自適應(yīng)控制相結(jié)合，利用各自的特點，以達到互補的目的。自適應(yīng)硅碳棒模糊控制提高了系統(tǒng)的實時性，改善了系統(tǒng)的魯棒性，使系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性。自適應(yīng)硅碳棒模糊PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2.11所示，它由一個標(biāo)準(zhǔn)PID控制器和一個硅碳棒模糊自適應(yīng)機構(gòu)組成，硅碳棒模糊自適應(yīng)機構(gòu)根據(jù)輸入信號(即偏差e口。c)的大小、方向以及變化趨勢等特征，通過硅碳棒模糊推理做出相應(yīng)決策，在線調(diào)整PID參數(shù)Kp,K;,K、以滿足不同時刻對參數(shù)的不同要求，使被控對象有良好的動、靜態(tài)性能，達到滿意的控制效果。其控制器可看成為參數(shù)增量式PID控制器，在初始化PID控制器參數(shù)的基礎(chǔ)上疊加自適硅碳棒模糊控制器對PID參數(shù)在線調(diào)整，即糊關(guān)系。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面考慮，K p ,K;和K、的作用如下:①比例系數(shù)K的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。K越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但易產(chǎn)生超調(diào)，甚至不穩(wěn)定。②積分系數(shù)K，的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。K，越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除的越快，但K，過大，在響應(yīng)過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)。③微分系數(shù)K、的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，其作用是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向變化，對偏差變化進行提前預(yù)報。但K、過大，會使響應(yīng)過程提前制動，而延長調(diào)節(jié)時間，而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。一個典型動態(tài)過程響應(yīng)曲線如圖2.12所示。而且過程存在慣性(或滯后)造成的;BC段回調(diào)是由于AB段u(t)小于uo;同樣CD下超調(diào)是因為BC段u(t)小和慣性的原因，因此要想動態(tài)過程的響應(yīng)時間短，超調(diào)小，希望u(t)在DA的開始階段取較大的值，以加快響應(yīng)速度，而在不到A點時u(t)就應(yīng)小下去以避免超調(diào)，即DA段的u(t)應(yīng)先大后小。AB. BC.CD它各段對u(t)的要求如表2.所示。根據(jù)上面PID參數(shù)在控制系統(tǒng)中的作用可得出以下控制規(guī)律:DA段(e>0 , ec< 0):系統(tǒng)輸出趨向穩(wěn)態(tài)值的速度應(yīng)越快越好，即應(yīng)盡快消除偏差。由式((2.22)知，應(yīng)加大偏差的加權(quán)系數(shù)，即K取較大值，K，取較小值，K、取較大值。當(dāng)快接近A點時，為了減小超調(diào)，應(yīng)減小誤差變化的加權(quán)系數(shù)，即減小Kp值和增大K、值，為消除穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)適當(dāng)增加K值。www.yagpc.com
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