一種雙模糊控制器的設計實(shí)現
在總結專(zhuān)家經(jīng)驗和知識的基礎上,得到模糊控制規則表如表1所示??刂埔巹t多少決定了控制系統的精度,控制規則的多少也與輸入輸出變量數目、每一變量的語(yǔ)言值數目等因素有關(guān)。本系統共設計了56條規則如表1所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/162225.htm
使用的推理方法是最大最小推理法。最終推理結果是以模糊子集的形式來(lái)表示系統的輸出量閥門(mén)的校正量。閥門(mén)不能用這樣的表示方式進(jìn)行調節,故需進(jìn)行模糊量的精確化,本設計中采用了重心法來(lái)進(jìn)行解模糊。
2 仿真過(guò)程及結果
利用MATLAB的SIMULINK進(jìn)行仿真,建立本系統的雙模糊控制器仿真結構圖如圖3所示。仿真結構圖里設計了兩個(gè)子系統,見(jiàn)圖3,兩個(gè)子系統結構基本一致,只是具體參數選取不同。
利用SCOPE觀(guān)察實(shí)驗結果、記錄,對比試驗結果,其中圖4為常規PID控制輸出結果,圖5為模糊控制器輸出結果,圖6為雙模糊控制器輸出結果。
從結果對照圖來(lái)看,系統響應時(shí)間的對比:雙模糊控制響應時(shí)間最短,模糊控制其次,常規PID控制響應時(shí)間最長(cháng);常規PID控制到達穩態(tài)600 s左右的時(shí)間,模糊控制需要400 s到達穩態(tài),而雙模糊控制器不到300 s即可到達穩態(tài)。
常規PID控制存在明顯的超調,模糊控制及雙模糊控制則沒(méi)有超調。模糊控制方法和雙模糊控制器方法區別在于,模糊控制器存在2%~5%左右的穩態(tài)誤差,而雙模糊控制器在穩態(tài)時(shí)消除了穩態(tài)誤差。
3 結束語(yǔ)
本文設計實(shí)現了一種雙模糊控制器,利用雙模糊控制器完成了對系統的仿真。仿真結果顯示,雙模糊控制器的上升時(shí)間短,響應速度快,穩態(tài)精度高。從實(shí)驗來(lái)看,雙模糊控制器可以改善系統的控制精度和穩定性能,若將此理論應用于實(shí)際工程,無(wú)疑具有很好的應用價(jià)值。
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