現(xiàn)代過(guò)程控制基礎(chǔ)-4-模糊控制-資料下載頁(yè)
2025-01-17 12:34本頁(yè)面
【正文】 專家的經(jīng)驗(yàn)利用“ IF THEN “的形式建立規(guī)則庫(kù)。當(dāng)然可以用” IF x IS A AND y IS B, THEN z IS C”的形式進(jìn)行修正和完善。 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 如，對(duì)于一個(gè)二維模糊控制器，若每維輸入量分成 3級(jí)，那么就有 9條規(guī)則對(duì)應(yīng)。 對(duì)于一個(gè)二維模糊控制器，若每維輸入量分成 7級(jí)，那么就有 49條規(guī)則對(duì)應(yīng)。 對(duì)于流量模糊控制系統(tǒng)： 規(guī)則 1 如果（ IF）誤差為零，或者（ OR）誤差變化為正小，則（ THEN）閥門半開(kāi) 規(guī)則 2 如果（ IF）誤差為正小，和（ AND）誤差變化為正小，則（ THEN）閥門中等 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 精確化計(jì)算 精確化計(jì)算就是把語(yǔ)言表達(dá)的模糊量回復(fù)到精確的數(shù)值，就是根據(jù)輸出模糊子集的隸屬度計(jì)算出輸出的確定值。 ——最簡(jiǎn)單的方法是最大隸屬度函數(shù)方法，通常用重心法。 例：對(duì)于流量模糊控制器的設(shè)計(jì)，如果輸入誤差為 5，誤差變化為 8。 第一步，模糊化過(guò)程 ——根據(jù)輸入的數(shù)值找出相應(yīng)的隸屬度函數(shù)值 誤差屬于“零”的隸屬度函數(shù)為 ，誤差屬于“正小”的隸屬度函數(shù)為 ； 誤差變化屬于“零”的隸屬度函數(shù)為 ，誤差屬于“正小”的隸屬度函數(shù)為 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 第二步 模糊化推理 ——利用規(guī)則庫(kù)進(jìn)行推理 對(duì)應(yīng)規(guī)則 1 誤差為零的隸屬度為 ，誤差變化正小的隸屬度為 ，由并運(yùn)算推理規(guī)則得到 MAX（ ， ） =，即閥門半開(kāi)的隸屬度為 。 對(duì)應(yīng)規(guī)則 2 誤差為正小的隸屬度為 ，誤差變化正小的隸屬度為 ，由交運(yùn)算推理規(guī)則得到 MIN（ ， ） =，即閥門中等的隸屬度為 。 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 第三步 精確化計(jì)算 根據(jù)上面的填充部分，計(jì)算各拐點(diǎn)的坐標(biāo)，如（ 0， 0）、（ ， ）、（ ， ）、（ 6， ）、（ ， ）、（ ， ）、（ 12， 0） 利用重心法計(jì)算可得到： )413()141()412(41)413()141()412(41)()(01266061262*????????????????????? ? ????? ? ??????duududuuduuduuduuduuuduuduuuduuududuuduuuduuuuUuU??得到閥門的確切的開(kāi)度為 。 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 直流調(diào)速系統(tǒng)的模糊控制器的設(shè)計(jì) 對(duì)于直流傳動(dòng)模塊易知，此對(duì)象為一個(gè)純延時(shí)的慣性環(huán)節(jié)。 設(shè)傳遞函數(shù)為： 。允許轉(zhuǎn)速誤差為 )1/( ?? se s sr/2? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) k1 k2 模 糊 化 控 制 規(guī) 則 精 確 化 k3 電 動(dòng) 機(jī) 速度檢測(cè) e de e’ de’ E DE R + Du’ Du 圖 412 直流傳動(dòng)速度控制系統(tǒng)的模糊控制結(jié)構(gòu) 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 模糊化設(shè)計(jì) 控制規(guī)則設(shè)計(jì) 規(guī)則 1：如果誤差 e’是 NZ、且誤差變化 de’是 NZ，則控制 Du’為 PS； 規(guī)則 2：如果誤差 e’是 NZ、且誤差變化 de’是 PZ，則控制 Du’為 ZE； 規(guī)則 3：如果誤差 e’是 PZ、且誤差變化 de’是 NZ，則控制 Du’為 ZE； 規(guī)則 4：如果誤差 e’是 PZ、且誤差變化 de’是 PZ，則控制 Du’為 NS； 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 如果：給定某一時(shí)刻， e’=3， de’=1。則有 : 由第一條規(guī)則可得到： 由第二條規(guī)則可得到： 由第三條規(guī)則可得到： 由第四條規(guī)則可得到： 39。1 ( ( 3 ) ( 1 ) ) / 3 /NZ NZD u Z E PS??? ? ? ?39。 2 ( ( 3 ) ( 1 ) ) / 7 /NZ P ZD u N S Z E??? ? ? ?39。 3 ( ( 3 ) ( 1 ) ) / 0. 2 /P Z NZD u P S Z E??? ? ? ?39。 4 ( ( 3 ) ( 1 ) ) / 0. 2 /P Z P ZD u Z E N S??? ? ? ?對(duì)于論域 e： ??? ? ? ?( 3 ) 0 . 8 , ( 3 ) 0 . 2NZ PZ對(duì)于論域 de： ( 1 ) , ( 1 ) NZ PZ????最后輸出的控制增量為四條推理結(jié)果的合成： 39。 39。 39。 39。 39。1 2 3 40 . 2 0 . 6 7 0 . 3 3D u D u D u D u D uN S Z E P S? ? ? ? 模糊控制器設(shè)計(jì)舉例 精確化計(jì)算（重心法） 6161 ( 7 ) ( ) ( ) 7 iiiiia DuDua??? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ???39。 0 . 2 0 . 6 7 0 . 3 3DuN S ZE P S? ? ?其中 ai是圖中拐點(diǎn)處的橫坐標(biāo)， Dui是拐點(diǎn)處的縱坐標(biāo)。這是一種近似算法。 〃 謝 謝 同 學(xué)們 〃
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