小型紡織繞線(xiàn)恒張力控制系統的研究和設計
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3．2 自適應模糊PID控制器的設計
PID控制是過(guò)程控制中應用廣泛的一種控制規律，具有結構簡(jiǎn)單、可靠等優(yōu)點(diǎn)，對于連續系統的PID控制規律為：
離散系統的PID控制規律為：
常規的PID控制器的參數是固定的數值，而對于參數隨著(zhù)時(shí)間不斷變化的繞線(xiàn)系統，常規PID控制器的精度不是很高，當參數設置不佳時(shí)甚至造成系統不穩定，因此，本系統采用模糊PID控制，可在卷繞過(guò)程中，在線(xiàn)跟蹤被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性，及時(shí)修改參數實(shí)現恒張力繞自動(dòng)化。
模糊PID控制器以3個(gè)二維模糊控制器FC1，FC2和FC3的輸入誤差E，誤差變化EC作為輸入，控制量△KP，△KI，△KD作為輸出，分別完成輸入量模擬化、模糊推理運算以及對結果非模糊化過(guò)程，不同時(shí)刻E和EC對PID參數進(jìn)行修改，即構成了模糊PID控制器。
3．2．1 輸入輸出量的模糊化
FC1模糊語(yǔ)言變量的設計：設二維模糊推理輸入模糊語(yǔ)言變量為E和EC，模糊論域為[-6，+6]，將偏差的模糊語(yǔ)言變量E的語(yǔ)言值設定為8個(gè)，即{NB，NM，NS，NZ，PZ，PS，PM，PB}。將偏差變化率的模糊語(yǔ)言變量EC的語(yǔ)言值設定為7個(gè)，即{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。將輸出模糊語(yǔ)言變量△KP的語(yǔ)言值設定為7個(gè)，即{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。輸入輸出的隸屬函數分布如圖3，圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160871.htm
FC2模糊語(yǔ)言變量的設計：將輸入變量E，EC和輸出變量△KI的語(yǔ)言值都設定為7個(gè)，即{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。
FC3模糊語(yǔ)言變量的設計：將輸入變量E的語(yǔ)言值都設定為7個(gè)，即{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。將輸入變量EC的語(yǔ)言值都設定為6個(gè)，即{NB，NM，NS，PS，PM，PB}。將輸出變量△KD的語(yǔ)言值都設定為7個(gè)，即{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。
3．2．2 模糊控制規則
為了使模糊規則符合工程上根據系統超調量修正控制器輸出的語(yǔ)言習慣，在這里取實(shí)際偏差e為反饋值減給定值，即：e(t)=y(t)-r(t)。其中r(t)為給定輸入量；y(t)單位負反饋系統的輸出量。根據偏差、偏差變化率的不同狀態(tài)及PID控制基本原理可設計參數自調節模糊PID控制器FC1的模糊控制規則表如表1所示。FC2和FC3的模糊控制規則表以此類(lèi)推。
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