【正文】 加權(quán)平均法 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 其實(shí)精確化的算法還有左取大、右取大、去大平均等。 精確化的過程 通過模糊推理 可以 得到一個(gè)模糊集合或者是一個(gè)隸屬度函數(shù)，但是在控制系統(tǒng)中， 只能是由 確定值去控制驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。每一個(gè)物理輸入量至少一個(gè)模糊子集的隸屬度必須大于零。圖 給出了模糊化過程的結(jié)果，即測(cè)量值 x 隸屬于“中”的程度為 ，隸屬于“大”的程度為。 模糊化過程主要完成測(cè)量輸入的變量值，并將數(shù)字表示形式的輸入量轉(zhuǎn)化為通常語言值表示形式的隸屬度函數(shù)值 。 2)查找語言變量 E 的賦值表，找出 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 在基本論域上的量化等級(jí) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 及量化因子 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 從以上的 三個(gè)問題可以知道，模糊控制器的設(shè)計(jì)需要解決的問題就是模模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 糊化過程、知識(shí)庫、推理決策和精確化 。 2) 第二個(gè)問題是模糊控制規(guī)則形成和推理。 模 糊 化Y = X 。當(dāng)對(duì) Y 進(jìn)行解模糊，便可以得到一個(gè)精確的輸出數(shù)值 y ?？刂破鞯妮斎?x 被模糊化為一維關(guān)系 X ，對(duì)于多輸入多輸出控制時(shí)， X 為 )1( ?N 維。關(guān)系 R 可視作受制于 ]11[?區(qū)間內(nèi) N 個(gè)變量的函數(shù)。 模糊控制運(yùn)用模糊量，例如“長(zhǎng)短”“高矮”“胖瘦”“輕重”“大小”反映人類的思維 。例如“小明很饑餓，則小明要多吃一些飯。依據(jù)專家或者是操作者的多年的經(jīng)驗(yàn)來制定容易被人接受的模糊規(guī)則，然而這些規(guī)則便是控制的核心內(nèi)容。 2) 適用于數(shù)學(xué)模型難以獲取、動(dòng)態(tài)特性不易掌握或變化非常顯著的對(duì)象。模糊控制主要是一種依靠模糊規(guī)則的控制。一般來說，優(yōu)化模糊規(guī)則便可以對(duì)模糊控制的性能進(jìn)行改善。其結(jié)構(gòu)圖如圖 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)控制變量A / D非模糊化處理模糊控制規(guī)則模糊量化處理D / A執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)被 控 對(duì) 象器感傳模糊決策給 定 值 圖 模糊控制過程圖 模糊控制的核心部分 —— 模糊控制器 模糊控制器的介紹 ]6[ 在模糊控制中最重要的是 模糊 控制器的設(shè)計(jì)，人們根據(jù)大量的不 精 確的信息進(jìn)行模糊邏輯推理，將多次的控制經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)后得出更加有利于控制的結(jié)論和控制規(guī)則。模糊控制將 該 領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)轉(zhuǎn)化為某種數(shù)值運(yùn)算，是處理控制系統(tǒng)中不精確 性 和不確定性的一種有效 的 手段。最后將以上 兩 種調(diào)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析 ，得出對(duì)于直流電機(jī)的最優(yōu)控制方法 。 利用 MATLAB 中原有的 Power System 模塊搭建雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的模型， 在轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)的設(shè)計(jì) 中都使用 PI 調(diào)節(jié)器，再 進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，通過不斷的調(diào)試， 得出仿真結(jié)果 。與常規(guī)的控制系統(tǒng)相模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 比較，很多復(fù)雜系統(tǒng)中的問題都可以依靠模糊控制來解決，并可以達(dá)到更好的控制效果。模糊控制的優(yōu)點(diǎn)是： ① 無需預(yù)先知道被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型 ② 容易學(xué)習(xí)和掌握模糊邏輯控制方法（規(guī)則由人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來） ③ 有利于系統(tǒng)知識(shí)的處理 模糊控制系統(tǒng)中的控制邏輯更加接近于人類得思維。 模糊控制的概念及特點(diǎn) ]6[ 模糊控制是指模糊理論在控制技術(shù)上的應(yīng)用。由于種種控制問題的出現(xiàn)和發(fā)展迫切需要一種更先進(jìn)的控制方法的出現(xiàn) 。操作人員是在通過不斷的嘗試之后，積累大量的經(jīng)驗(yàn)，然后應(yīng)用這些經(jīng)驗(yàn)以及理論知識(shí)來確定對(duì)被控對(duì)象的策略及性能指標(biāo)的判據(jù)。因?yàn)槿四X可以對(duì)模糊事物進(jìn)行正確的識(shí)別與判斷，然后對(duì)問題作出分析與解決，雖然這樣的識(shí)別與判斷的模糊手段看著似乎非常不確切，但是它就是可以達(dá)到精確控制的目的。還有工業(yè) 系統(tǒng)中的模型相互之間有復(fù)雜多變的交叉耦合關(guān)系，使其模型變得更加復(fù)雜、難于求解和分析它的主要性能。 模糊控制的發(fā)展概況 模糊控制理論的產(chǎn)生及發(fā)展概況 ]6[ 在 21 世紀(jì)隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的工業(yè)發(fā)展對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的精度以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、系統(tǒng)的自適應(yīng)能力的要求也越來越高，在工業(yè)發(fā)展的過程中，所研究的系統(tǒng)也變得更加的復(fù)雜。但是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)一直利用其良好的調(diào)速性能占領(lǐng)著主市場(chǎng)，并且建立在反饋控制理論基礎(chǔ)上的直流調(diào)速原理也是交流調(diào)速控制的基本原理。在 20世紀(jì) 60 年代，隨著晶閘管的出現(xiàn)，電力電子技術(shù)和控制理論相結(jié)合結(jié)合促進(jìn)了電力傳動(dòng)控制技術(shù)研究和應(yīng)用發(fā)展。 直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展過程 ]4[ 直流調(diào)速系統(tǒng)從開環(huán)發(fā)展到閉環(huán)，從有靜差發(fā)展到無靜差，其中的關(guān)鍵是由運(yùn)算放大器等電子模擬電路所組成的調(diào)節(jié)器所起的作用。直流電動(dòng)機(jī)的控制主要采用 PID 控制技術(shù) 。 但是最主要是應(yīng)用在 工作環(huán)境較差（溫度較低或者比較潮濕的工作環(huán)境下） 、對(duì)控制器 的 價(jià)格、性能比要求較高的場(chǎng)合。 直流電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的特點(diǎn)主要是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，線路容易檢查，而且在設(shè)備出現(xiàn)問題是維護(hù)方便，運(yùn)行可靠。因此，近 幾 年來在各個(gè)領(lǐng)域 中 得到了廣泛的應(yīng)用。 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 1 緒論 選題背景及目的 直流電機(jī)是 直流電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換 的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。因此 ,本控制方法能夠保證系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能 。為了對(duì)直流電機(jī)的控制選擇出更好的控制方法，本設(shè)計(jì)中對(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)進(jìn)行 PI 控制，由于在直流調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速環(huán)起主導(dǎo)作用，電流環(huán)只是調(diào)節(jié)電流，所以在設(shè)計(jì)中將轉(zhuǎn)速環(huán)中的 PI 調(diào)節(jié)器用模糊控制器代替，在這兩 種情況下進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。 這種 控制方法 主要是根據(jù) 根據(jù)調(diào)速系統(tǒng)的偏差 e 和偏差變化率 ec, 經(jīng)過模糊邏輯推理 ,然后對(duì)直流電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制后，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性有明顯的提高。模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘 要 ： 本 論文 將 PID 控制和模糊控制相結(jié)合，解決了直流調(diào)速系統(tǒng)中 轉(zhuǎn)速響應(yīng)速度慢的問題。在論文中主要針對(duì)了 電壓 對(duì) 傳統(tǒng) PID 控制 時(shí) 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)性能下降的問題 , 提出 了 模糊 PID 控制 的 方法。論文主要針對(duì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。 雖然傳統(tǒng) PID 控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是 轉(zhuǎn)速環(huán) PI 控制的情況下，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)而在 轉(zhuǎn)速環(huán)模糊控制的情 況下 , 能使系統(tǒng)更快恢復(fù)到平衡狀態(tài) , 且具有更小的轉(zhuǎn)速降。 關(guān)鍵詞 直流調(diào)速 , PID 控制 ,模糊 PID 控制 ,雙閉環(huán) ABSTRACT This paper bines PID control and fuzzy control,to solved DC speedregulating system for speed in slow response problem. Thesis when main voltage to the traditional control in double closedloop DC speed system performance issues, proposed fuzzy control method. This control method is based mainly on according to the deviation and deviation of rate of change of speed regulating system, through fuzzy logic inference, then adjust the DC motor 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 systems control, dynamic characteristics of the systems has significantly improved. Thesis focused on double closedloop DC speedregulating system for the simulation. In order to select better control for DC motor control method, designed to control the speed ring, because of the speed loop in DC speed regulating system play a leading role, current loop is regulating current, so design your speed controller using a fuzzy controller in place of the ring, in both cases conducted simulation experiments. While traditional control structure is simple, the speed control of cases, however, the system reaches a steady state for a long time, and in the case of speedloop fuzzy control, can make your system faster return to equilibrium, and has a smaller rpm drop. Therefore, the control method to ensure the system has good dynamic performance. Key words： DC speed governing Double closed loop PID control Fuzzy PID control 目錄 模糊 PID 控制在直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 1緒論 .........................................................................