文档介绍：模糊控制器设计一、模糊控制系统原理 1、传统控制系统的特点传统的反馈控制系统由三部分组成: ?被控对象; ?产生作用于被控对象输入的控制器; ?测量被控对象输出的敏感元件。系统框图如图所示。控制器被控对象敏感元件 r u dy n v传统反馈系统传统反馈系统?比例-积分-微分是常用的一种控制器,在工业过程中其常用的形式是称为 PID 控制器。?这种控制用来解决线性定常系统的控制问题是十分有效的。?现代控制理论在空间飞行方面也得到了成功的应用。?经典控制和现代控制共同点在于都是基于模型的控制。 SKSKK dip??大滞后、非线性的复杂工业对象, 难以获得精确数学模型, 模型非常粗糙的工业系统等。在实际生产过程中,人们发现,有经验的操作人员,虽然不懂被控对象或被控过程的数学模型,却能凭借经验采取相应的决策,很好的完成控制工作。模糊控制就是这种模仿人的思维方式和人的控制经验来实现控制的一种控制方法。模糊控制是以模糊控制是以模糊集理论、语言变量和模模糊集理论、语言变量和模糊逻辑推理糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它是为基础的一种智能控制方法,它是从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种从行为上模仿人的模糊推理和决策过程的一种智能控制方法。该方法首先将操作人员或专家智能控制方法。该方法首先将操作人员或专家经验提炼成一组模糊规则,然后将来自传感器经验提炼成一组模糊规则,然后将来自传感器的实时信号模糊化,将模糊化后的信号作为模的实时信号模糊化,将模糊化后的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理,将推理后得到糊规则的输入,完成模糊推理,将推理后得到的输出量加到执行器上。的输出量加到执行器上。 2 2、模糊控制原理、模糊控制原理图图1 模糊控制原理框图模糊控制原理框图模糊控制器( 模糊控制器( Fuzzy Controller Fuzzy Controller ——FC FC )也称为)也称为模糊逻辑控制器( 模糊逻辑控制器( Fuzzy Logic Controller Fuzzy Logic Controller ——FLC FLC ) ) , , 由于所采用的模糊控制规则是由模糊理论中模糊条由于所采用的模糊控制规则是由模糊理论中模糊条件语句来描述的,因此模糊控制器是一种语言型控件语句来描述的,因此模糊控制器是一种语言型控制器,故也称为模糊语言控制器( 制器,故也称为模糊语言控制器( Fuzzy Language Fuzzy Language Controller Controller ——FLC FLC )。)。 3、模糊控制器的结构单变量模糊控制器?单变量模糊控制系统:是指在模糊控化子系统中,具有一个输入变量和一个输出变量的系统。?一个单变量模糊控制系统所采用的模糊控制器称为单变量模糊控制器。多变量模糊控制器(1)模糊控制器的维数:通常指单变量模糊控制器的输入量个数。一维模糊控制器如图所示,它的输入变量是系统的偏差量 E,输出变量是系统的控制量的变化值 U。由于仅采用偏差控制,所以系统的动态控制性能不佳,一般用于一阶被控对象。