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模糊控制器设计实例.ppt

发布时间：2022-06-14 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.20M 资料格式：ppt 举报 版权申诉
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    • 考虑 右图 液位 系统 的模 糊控 制器 设计。
    • 受控对象：倒锥形容器的液位高度h • 检测装置：测量容器底部压力来间接测 量液位 • 执行机构：为保持液位高度h为设定值， 控制进水电磁阀V1的开启度，因此系统 的执行机构就是电磁阀V1 • 模糊控制器：从硬件角度看，是计算机 控制系统；从软件角度看，应设计合适 的模糊控制算法。
    • 为简单起见，假设电磁阀V1的开启度与进水 量间呈线性关系。 • 注意：受控对象是倒锥形容器，其液位高度 h和进水量Q间的关系不是线性关系，且有 实质性，因此是较为复杂的控制对象。此类 控制对象采用模糊控制器是可取的方案。
    1. 首先确定模糊控制器结构。为得到良 好的控制性能，观测液位误差e和误差 变化ec，控制量只有一个——电磁阀 V1的开启电压u。因此，模糊控制器采 用两输入单输出的二维结构。 2. 确定语言变量。需要确定的语言变量 有3个：误差e、误差变化ec和输出控 制电压u。
    ① 设液位给定高度hd，实际高度h，则液 位误差e=hd-d，取其语言变量为E，论 域X={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}， 论域上模糊子集是Ai(i=1,2,…,7)，相应 语言值为{正大（PB），正中（PM）， 正小（PS），零（Z），负小（NS）， 负中（NM），负大（NB）}。分别表 示当前水位h相对设定值hd为：“极 低”、“很低”、“偏低”、“正 好”、“偏高”、“很高”、“极 高”。
    ② 系统液位误差前后两次采样值变化量 是ec=e2-e1=(hd-h1)-(hd-h2)=h2-h1，取 其语言变量为EC，论域Y={-3，-2，-1， 0，+1，+2，+3}，论域上的模糊子集 是Bj（j=1,2,3,…,5），相应语言值为 {正大（PB），正小（PS），零（Z）， 负小（NS），负大（NB）}。分别表 示当前水位变化h2-h1为：“快速上 升”、“上升”、“不变”、“下 降”、“快速下降”。
    ③ 系统输出控制量u，取其语言变量为U，论域 Z={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}，论域上 模糊子集是Ck(k=1,2,3,…,7)，相应语言值为 {正大（PB），正中（PM），正小（PS）， 零（Z），负小（NS），负中（NM），负 大（NB）}。分别表示控制执行机构动作为： “发水位高限报警，并全关闭阀门V1”、 “阀门V1开度减小量大”、“阀门V1开度减 小量小”、“阀门V1开度不变”、“阀门V1 开度增加量小”、“阀门V1开度增加量大”、 “发水位低限报警，并阀门V1开度为最大”。
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