文档介绍：第五章交流伺服系统控制方式
PID控制简介
PID控制器具有通用性强与鲁棒性好的特点，所以在己有的各种控制手段 中，它仍然占有重要地位。常规PID控制器系统原理框图如图5-2所示，系统 主要由PID控制器和被控对象组成。
~~拟量(一般为电流信号，通常是在0-10mA 或4-20mA)，控制执行机构的动作。在实际控制系统中，选择A/D和D/A转换器 主要应该考虑转换精度，转换时间以及性能价格等三个因素。也就是，模糊控制 器通过输入/输出接口从被控对象获取数字信号量，并将模糊控制器决策的输出 数字信号经过数模变换，将其转变为模拟信号，送给执行机构去控制被控对象。
在I/O接口装置中，除A/D、D/A转换外，还包括必要的转换线路
(3 )广义对象
广义对象包括被控对象及执行机构。常见的执行机构包括电磁阀、伺服电动 机等。被控对象可以是线性或非线性的、定常或时变的，也可以是单变量或多变 量的、有时滞或无时滞的以及有强干扰的多种情况。
还须指出，被控对象缺乏精确数学模型的情况适宜选择模糊控制，但也不排 斥有较精确的数学模型的被控对象，也可以采用模糊控制方案。
传感器
传感器也就是检测装置，是将被控对象或各种过程的被控制量转换为电信号 (模拟的或数字的，一般为0-5V电压，或0-10mA电流)的一类装置。被控制量 往往是非电量，如位移、温度、压力、流量、浓度、湿度等。传感器在模糊控制 系统中占有十分重要的地位，它的精度往往直接影响整个控制系统的精度。因此， 在选择传感器时，应注意选择精度高且稳定性好的传感器，否则，不仅控制精度 没有保证，而且可能出现失控现象［47］。
模糊逻辑控制器(Fuzzy Logic Controller)简称为模糊控制器(Fuzzy Controller) o模糊控制器的设计包括以下几项内容［46-47］:
确定模糊控制器的输入变量和输出变量(即控制量)；
设计模糊控制器的控制规则；
确立模糊化和非模糊化(又称清晰化)的方法；
选择模糊控制器的输入变量和输出变量的论域并确定模糊控制器的参数 (如量化因子、比例因子)；
编制模糊控制算法的应用程序；
合理选择模糊控制算法的采样时间。
模糊控制器的输入变量和输出变量
模糊控制器的结构设计是指确定模糊控制器的输入变量和输出变量。究竟选 择哪些变量作为模糊控制器的信息量，还必须深入研究在手动控制过程中，人如 何获取、输出信息，因为模糊控制器的控制规则归根到底还是要模拟人脑的思维 决策方式。
人在进行各种手动控制过程中，人脑中存在有许多模糊概念。例如，飞行员 在驾驶飞机时，如果飞机偏离了目标出现误差(大或小)，驾驶员发现头脑中误 差“大”或“小”，输出“大”或“小”的概念都是模糊的，究竟“大”、“小” 的程度如何并不需要精确测量，然而对每个驾驶员，他们头脑中“大'、“小”都 有一定的客观描述，驾驶员正是凭借这些模糊概念来度量飞行误差的。
在手动控制过程中，人所能获取的信息量基本上为三个：
误差；
误差的变化；
(3 )误差变化的变化，即误差变化的速率。
由于模糊控制器的控制规则是根据人的手动控制规则提出的，所以模糊控制 器的输入量也可以有三个，即误差、误差的变化及误差变化的变化，输出变量一 般选择控制量的变化。
通常将模糊控制器输入量的个数称为模糊控制的维数。一维模糊控制器输入 变量只选误差一个，用于一阶被控对象，它的动态控制性能不佳。所以，目前被 广泛采纳的均为二维模糊控制器，这种控制器以误差和误差的变化为输入变量， 以控制量的变化为输出变量。
从理论上讲，模糊控制器的维数越高，控制越精细。但是维数过高，模糊控 制规则变得过于复杂，控制算法的实现相当困难。这或许是目前人们广泛设计应 用二维模糊控制器的原因所在。
在有些情况下，模糊控制器的输出变量可按两种方式给出。例如，若误差“大” 时，则以绝对的控制量输出；尽管这种模糊控制器的结构及控制算法都比较复杂， 但是可以获得较好的上升特性，改善了控制器的动态品质。
控制规则的设计包括三部分设计内容：选择描述输入输出变量的词集，定义 各模糊变量的模糊子集及建立模糊控制器的控制规则。
模糊控制器的控制规则表现为一组模糊条件语句，在条件语句中描述输入输 出变量状态的一些词汇(如“正大”“负小”等)的集合，称为这些变量的词集 (亦可以称为变量的模糊状态)。
一般说来，人们总是****惯于把事物分为三个等级，如物体的大小可分为大、 中、小；运动的速度可分为快、中、慢等。所以，一般都选用“大”“中”、“小” 三个词汇来描述模糊控制器的输入、输出变量的状态。由于