基于vc的模糊pid控制模塊設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-06-29 18:43本頁(yè)面
【正文】 i模糊模型和TakagiSugeno模糊模型。智能控制理論覆蓋的范疇十分廣泛，其主要分支有模糊控制、學(xué)習(xí)控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。2 模糊控制概述 簡(jiǎn)介在日益復(fù)雜的被控過程面前，由于不可能得到過程的精確數(shù)學(xué)模型，傳統(tǒng)的基于精確模型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論(包括古典控制理論及現(xiàn)代控制理論)受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。所生成的分布式應(yīng)用程序適用于所有32位PC環(huán)境。學(xué)習(xí)版提供了一組標(biāo)準(zhǔn)工具，可以創(chuàng)建功能完備的Windows應(yīng)用程序。Visual C++ ，分別為學(xué)習(xí)版（Learning Edition）、專業(yè)版（Professional Edition）和企業(yè)版（Enterprise Edition）。Visual C++ ，使得訪問Microsoft Developer Network更加容易，只需單擊鼠標(biāo)即可。Visual C++ ，并且支持在Internet Explorer 98環(huán)境下編程的新的通用控件。可見，Visual C++ 提供了最快的集成數(shù)據(jù)庫(kù)訪問。在Developer Studio中，可以在項(xiàng)目工作區(qū)中組織文件、項(xiàng)目和項(xiàng)目配置，可以使用工作區(qū)窗口來查看和訪問項(xiàng)目中的各種元素。Visual C++ Studio具有為用戶自動(dòng)完成通用語句編輯的功能。Visual C++ C++標(biāo)準(zhǔn)，還增添了對(duì)邏輯型數(shù)據(jù)的支持，并且對(duì)于模板的支持也得到了相當(dāng)?shù)母纳啤? 而Visual C++ ，它在前一版的Visual C++ ，增添了許多新功能，其主要的功能特點(diǎn)可概括為以下幾個(gè)方面。這種模糊控制器本質(zhì)上是一PD控制器，由于缺乏積分環(huán)節(jié)系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差，為此在偏差e小于某一閩值M時(shí)，控制器切換至常規(guī)PID控制器，從而使得這種雙?？刂破骶哂许憫?yīng)快，穩(wěn)態(tài)精度高的特點(diǎn)。PID對(duì)象FUZZYr_eyufupid圖12 并聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)合控制它是將模糊控制器和PID控制器并聯(lián)起來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，即有模糊和PID兩種模態(tài)。這種結(jié)構(gòu)的模糊控制器產(chǎn)生階梯狀的非線性控制信號(hào)作用于PID控制器，依靠調(diào)節(jié)PID輸入的突然變化來提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，往往易造成PID作用的誤調(diào)節(jié)。圖11 串聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)合控制PID對(duì)象FUZZYKr_eeufy串聯(lián)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)原理如圖11所示。雖然以偏差e，偏差和∑e,偏差變化△e以及偏差變化的變化△e2作為輸入構(gòu)成常規(guī)或增量式模糊PID控制器可以實(shí)現(xiàn)PID的控制功能，但因增加了一個(gè)輸入量使得模糊控制器的設(shè)計(jì)和計(jì)算復(fù)雜，規(guī)則繁多，推理運(yùn)算時(shí)間變長(zhǎng)。但二者都有不足，PI型控制由于有積分的作用，在高階系統(tǒng)中過渡過程較差。這種模糊控制器主要可分為2類:PI型的模糊控制器，由偏差e和偏差的和∑e作為輸入量。類比傳統(tǒng)的PD、PI、PID控制，模糊控制器亦可分為PD、PI和PID型。并將此方法推廣到具有通常線性控制規(guī)則的二維模糊控制器，證明了其輸出可等同于一個(gè)全局多層次線性關(guān)系式和一個(gè)局域非線性PI控制器，將結(jié)構(gòu)分析方法推廣到具有線性規(guī)則的三維模糊控制器上，得出了三維模糊控制器的一般解析輸出表達(dá)式，證明了具有一般線性推理規(guī)則的三維模糊控制器可等同于一個(gè)全局多層次關(guān)系式和一個(gè)局部非線性PID控制器。隨后這種模糊PID控制算法結(jié)構(gòu)研究的許多新成果不斷涌現(xiàn)。1987年，其中特別重要的是證明了Mamdani模糊PI(或PD)型控制器是具有變?cè)鲆娴姆蔷€性PID控制器。一種是運(yùn)用模糊規(guī)則控制的同時(shí)進(jìn)行在線辨識(shí)，另一種是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逼近能力和自學(xué)習(xí)能力，把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練成可代替被控對(duì)象的逆模型，然后再進(jìn)行控制。對(duì)于那些含有對(duì)被控過程在線辨識(shí)環(huán)節(jié)的FuzzyPID控制器，對(duì)具有不確定性的對(duì)象有較好的控制效果。以He 等發(fā)展的模糊PID控制器應(yīng)用二維模糊推理機(jī)計(jì)算單因子參數(shù)a，各增益參數(shù)均表現(xiàn)為。② 基于誤差驅(qū)動(dòng)的模糊PID控制器，Zhao等人應(yīng)用了如下的規(guī)則形式:If(e is…) and (△e is…) then (Kp is…) and (Ki is…) and (Kd is…)該控制器的PID增益參數(shù)將是誤差e和誤差變化△e的非線性函數(shù)。其有兩種形式:①基于性能監(jiān)督的增益調(diào)整型模糊PID控制器，如:If (Perform Index is …) then (△Kp is …) and △Ki is …) 有關(guān)性能指標(biāo)(Perform Index)可以是超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差或其它靜動(dòng)態(tài)特性。對(duì)PID參數(shù)的自整定要求，從而不能滿足要求的性能指標(biāo)或影響了其控制效果的進(jìn)一步提高。 模糊PID研究的基本形式模糊PID控制器主要有以下三種基本形式:(1) 增益調(diào)整型(Gain scheduling)模糊PID控制器由于常規(guī)PID調(diào)節(jié)器不具有在線調(diào)整參數(shù)的功能，致使其不能滿足偏差。因此需要設(shè)定一個(gè)合適的優(yōu)化指標(biāo)使系統(tǒng)具有最優(yōu)的控制性能。然而這些模糊PID控制器雖然比傳統(tǒng)的PID控制器有很大的改進(jìn)，但模糊規(guī)則的獲取，比例、量化因子和隸屬函數(shù)的確定都具有一定的主觀性，包含著需要人為確定的待尋優(yōu)參數(shù)。于是，許多模糊和PID相結(jié)合的控制器相繼出現(xiàn)，包括基于模糊推理的PID參數(shù)自整定模糊和PID的復(fù)合控制器以及實(shí)現(xiàn)PID功能的模糊PID控制器等。因此，在許多情況下，將模糊控制和PID控制兩者結(jié)合起來，揚(yáng)長(zhǎng)避短，既具有模糊控制靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、快速性好的優(yōu)點(diǎn)，又具有PID控制精度高的特點(diǎn)。但是經(jīng)過深入研究，也會(huì)發(fā)現(xiàn)基本模糊控制存在著其控制品質(zhì)粗糙和精度不高等弊病。重要的是當(dāng)系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)時(shí)，模糊控制器還可以產(chǎn)生非線性控制作用。隨著技術(shù)的發(fā)展，模糊控制理論和模糊技術(shù)成為最廣泛最有前景的應(yīng)用分支之一。隨著微型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，模糊(FUZZY)控制以它全新的控制方式在控制界受到了極大的重視并有了迅速的發(fā)展。然而，針對(duì)上述的復(fù)雜系統(tǒng)，如果使用常規(guī)的PID控制器，其PID參數(shù)不是整定困難就是根本無法整定，因此不能得到滿意的控制效果。 Some can not get more accurate mathematical model or the model is very rough.The system uses Microsoft3
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