智能控制課作業(yè)

1、智能控制技術(shù)在電氣傳動領(lǐng)域的應(yīng)用模糊PID控制1/34一、電氣傳動1.1.電氣傳動電氣傳動 是指用電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，去帶動各種類型的生產(chǎn)機(jī)械、交通車輛以及生活中需要運(yùn)動的物品。自從人類發(fā)明并掌握各種機(jī)械幫助自己勞動以來，就需要有推動機(jī)械的原動力，除人力本身外，最初使用的是畜力、水力和風(fēng)力，后來又發(fā)明了蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)，19世紀(jì)才發(fā)明電動機(jī)。2.2.電氣傳動成為主要傳動方式電氣傳動成為主要傳動方式電氣傳動成為工業(yè)化的重要基礎(chǔ)，同時(shí)成為絕大部分機(jī)械傳動的傳動方式。其主要原因在于：（1）電機(jī)的效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)比較經(jīng)濟(jì) （2）電能的傳輸和分配比較方便 2/34（3）電能容易控制 3.現(xiàn)代電氣

2、傳動控制的發(fā)展 3.1數(shù)據(jù)控制和數(shù)據(jù)通訊成為現(xiàn)代電氣傳動控制的主要措施 機(jī)械控制是最早的自動控制手段，之后才逐步有了電氣控制和電子控制其中，電子控制在近代的電氣傳動控制手段中，占的比例很大，所謂電子控制方法主要包括模擬控制和數(shù)字控制兩種。從上世紀(jì)70年代起，耗電少、體積小、成本低、可靠性高、速度快、功能強(qiáng)的大規(guī)模集成電路微處理器發(fā)展到商品化階段，電子控制是了新臺階?，F(xiàn)代電氣傳動系統(tǒng)控制器的主要形式是微處理器為核心的數(shù)字控制。平時(shí)常見的微處理器主要包括單片機(jī)，(SCP)、數(shù)字信號處理器(DSP)、集成電路(ASIC)，精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)和包含微處理器的高級專用。 因?yàn)槌话愕挠?jì)算功能外

3、，計(jì)算機(jī)還具有邏輯判斷和數(shù)值運(yùn)算的兩大功能，所以電子控制中的數(shù)字控制和模擬控制相比優(yōu)點(diǎn)突出：其一是數(shù)字控制器能夠?qū)崿F(xiàn)各種比較復(fù)雜的控制策略，模擬控制做不到；其二是數(shù)字控制系統(tǒng)還可以自診故障，提高診斷過程的智能化。 反觀在模擬控制過程中，在提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)，一般是使用閉環(huán)控制，也就是使用比例積分調(diào)節(jié)器。這時(shí)如果系統(tǒng)突然受到干擾，輸出量發(fā)生變通過負(fù)反饋，這時(shí)由于比例積分調(diào)節(jié)器的作用，系統(tǒng)的輸出量又回到原來 3/34 電子器件的基本發(fā)展方向是，模塊化、集成化、高頻化、改善封裝和采用新材料(如SIC)等，這種發(fā)展為電氣傳動的信息化、智能化的控制提供了重要基礎(chǔ)和保障。在電力電子變換器中，主要是由全控器

4、件組成的斬波器或PWM變換器以及晶閘管相控整流器。用于控制直流電機(jī)。變壓變頻器主要用于控制交流電機(jī)，其中中、小容量的多為PWM變換器。 由于電力電子變換器的普及，使得諧波和無功電流給供電電網(wǎng)造成一定的“電力公害”，必須采取相應(yīng)措施：一是采用有源濾波和無功補(bǔ)償；二是開發(fā)“綠色”電力電子變換器，這是一種治本的辦法，因?yàn)樗蠊β室驍?shù)可控，各次諧波分量小于國際和國家標(biāo)準(zhǔn)允許的限度。現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用的綠色變換器有：雙PWM交直交變換器、多單元串聯(lián)的中壓變換器、多電平中壓變換器等多種。被看好并會被開發(fā)的有：交一，交矩陣式變換器，它具有輸入電流和輸出電壓都接過正弦波、能量傳輸可逆、可省去直流濾波電容等優(yōu)點(diǎn)。3

5、.3直流傳動逐步取代可控交流電氣傳動是基本趨勢 雖然在19世紀(jì)直流電氣傳動和交流電氣傳動先后誕生，但到20世紀(jì)以后的年代里，由于二者性能不同，應(yīng)用情況也有所區(qū)別，比如直流傳動具有優(yōu)越的可控性能，于是高性能可調(diào)速傳動一般都用直流電機(jī)，而約占電氣傳動總?cè)萘?0%的不變速傳動則采用交流電機(jī)，這種分工格局是客觀的。但是到了1970年以后，電力電子變換器的高效交流變頻傳動開發(fā)成功，優(yōu)點(diǎn)很多，結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、效率高、成本低廉，工作可靠、轉(zhuǎn)動慣量小的交流 4/34 數(shù)值。這樣只要偏差存在，比例、積分都起作用。在過渡過程中，如輸出量出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，系統(tǒng)會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，若比例作用太強(qiáng)，會使系統(tǒng)不能正常工作。如

6、果人們采用微機(jī)數(shù)字控制，能分離開比例、積分作用。一旦偏差大時(shí)，可以只讓比例發(fā)揮作用，可以迅速減少偏差。偏差低到一定程度后，再將積分投入，以最終消除穩(wěn)態(tài)誤差，使得兩種作用各得其所，這就避免了相互之間的矛盾，達(dá)到提高系統(tǒng)的控制性能之目的。3.2電力電子變換器是物質(zhì)能量流與信息流之間必需的接口 由于有電力電子變換，才有弱電控制強(qiáng)電的接口，否則信息始終就是信息，不可能真正用來控制物質(zhì)產(chǎn)生，所以，電力電子技術(shù)是信息流與物質(zhì)能量流之間的重要紐帶。當(dāng)今正是電力電子技術(shù)蓬勃發(fā)展時(shí)期，許多新的電力電子器件和變換技術(shù)正在大量涌現(xiàn)。其中電力電子器件的發(fā)展大體分三個(gè)階段：開始是晶閘管(SCR)；其次是GTR和CTO；

7、第三是IGBT。現(xiàn)在市場上IGBT能夠廣泛供應(yīng)，但由于其電壓和電流容量有限，所以只能在中、小容量的低壓電氣傳動使用。如果容量再大，必須采用GTO，由于GTO的可靠性不很高，所以，現(xiàn)在各國電力電子企業(yè)和研究所都在努力開發(fā)新型的高壓功率開關(guān)器件，并且有的已經(jīng)問世了。例如，IGCTIEGT以及3300-6000V的IGBT等，這些都可供中壓、大容量電氣傳動使用。從總的看，電力 5/34 籠型電機(jī)進(jìn)入了可調(diào)速領(lǐng)域，打破了交直流傳動按調(diào)速分工的格局。交流調(diào)速傳動發(fā)展方向和應(yīng)用體現(xiàn)三方面；一是一般性能的節(jié)能調(diào)速和工藝調(diào)速；二是高性能交流調(diào)速系統(tǒng)；三是特大容量、極高轉(zhuǎn)速的交流傳動。 國內(nèi)外在交流調(diào)速上發(fā)展都

8、非常快，交流傳動中一般采用交直交變頻。所謂變頻調(diào)速，即把50HZ的交流電源變成直流電，再把直流電逆變成不同頻率的交流電，將由變換后的電源頻率來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。 我國要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，節(jié)約能量是必須的。變頻調(diào)速對節(jié)約電能相當(dāng)可觀。在實(shí)際應(yīng)用中，風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)的電動機(jī)大約40%應(yīng)用電氣傳動，但應(yīng)用變頻調(diào)速的只有約5%?？梢?，今后交流變頻調(diào)速還需要大力推廣。 變頻調(diào)速采用的使設(shè)計(jì)觀念有所改變，過去設(shè)計(jì)制造電動機(jī)主要考慮起動轉(zhuǎn)矩大的問題。由于增加啟動電阻就增大了啟動轉(zhuǎn)矩，異步電動機(jī)定子常采用雙籠或深槽結(jié)構(gòu)。啟動后磁場對轉(zhuǎn)子強(qiáng)切割，產(chǎn)生的集膚效應(yīng)，把轉(zhuǎn)子電流排到外繞組中，外繞組電阻就很大，

9、這樣啟動電阻就大，以保證足夠的啟動轉(zhuǎn)矩。同時(shí)轉(zhuǎn)子尺寸加大了，轉(zhuǎn)子、定子也會加大，相當(dāng)于材料多，重量加。有了變頻調(diào)速頻率從低到高，電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩自然會變得比較大。從此在電機(jī)設(shè)計(jì)制造思想上有了變革，擺脫啟動轉(zhuǎn)矩，按變頻調(diào)速的工況考慮，不僅提高電效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電動機(jī)小型化，有利于實(shí)現(xiàn)走變頻專用電機(jī)高效，這個(gè)設(shè)計(jì)思路與為提高電動機(jī)效率而使用更多銅、鐵材料有所不同。 6/344.非智能化電氣傳動在應(yīng)用中的不足與局限a.解決的問題有限b.不宜擴(kuò)展和修改c.抗噪聲干擾能力有限d.對新信息和新數(shù)據(jù)的適應(yīng)性不高e.古典控制器不宜調(diào)節(jié)f.實(shí)現(xiàn)的價(jià)格偏高7/34二、模糊二、模糊PIDPID控制控制 2.1 PID2

10、.1 PID控制控制 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例積分微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近60年的歷史了，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制主要和可靠的技術(shù)工具。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它設(shè)計(jì)技術(shù)難以使用，系統(tǒng)的控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對象或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)的參數(shù)的時(shí)候，便最適合用PID控制技術(shù)。 PID控制包含比例、積分、微分三部分，實(shí)際中也有PI和PD控制器。PI

11、D控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差利用比例積分微分計(jì)算出控制量，圖1.1中給出了一個(gè)PID控制的結(jié)構(gòu)圖： 8/34比例（比例（P）控制）控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state error）。 積分（積分（I）控制）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。 對一個(gè)自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steady-state Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對誤差取關(guān)于

12、時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會隨著時(shí)間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。 因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 微分（微分（D）控制）控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性的組件（環(huán)節(jié)）和（或）有滯后(delay)的組件，使力圖克服誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使克服誤差的作用的變化要有些“超前”，即在誤差接近零時(shí)，克服誤差的作用就應(yīng)該是

13、零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使克服誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重地沖過頭。 9/34所以對有較大慣性和（或）滯后的被控對象，比例+微分(PD)的控制器能改善系 統(tǒng)調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 2.2 2.2 如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)PIDPID控制控制 在一些系統(tǒng)中，需要進(jìn)行PID控制，如一些板卡采集系統(tǒng)，甚至在一些DCS和PLC的統(tǒng)中有時(shí)要擴(kuò)充系統(tǒng)的PID控制回路，而由于系統(tǒng)硬件和回路的限制需要在計(jì)算機(jī)上增加PID控制回路。在e爾

14、系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供了PID控制點(diǎn)可以滿足PID控制的需要。進(jìn)入到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)，新建點(diǎn)時(shí)選擇PID控制點(diǎn)。e爾提供的PID控制可以提供理想微分、微分先行、實(shí)際微分等多種控制方式。進(jìn)行PID控制時(shí)，可以把PID的PV連接在實(shí)際的測量值上，OP連接在PID實(shí)際的輸出值上。這樣，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行時(shí)，就可以自動對其進(jìn)行PID控制。2.3 PID2.3 PID參數(shù)的調(diào)整參數(shù)的調(diào)整 在PID參數(shù)進(jìn)行整定時(shí)如果能夠有理論的方法確定PID參數(shù)當(dāng)然是最理想的方法，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，更多的是通過湊試法來確定PID的參數(shù)。 增大比例系數(shù)P一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，在有靜差的情況下有利于減小靜差，但是過大的比例系數(shù)

15、會使系統(tǒng)有比較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。 增大積分時(shí)間I有利于減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，但是系統(tǒng)靜差消除時(shí)間變長。10/342.5 2.5 復(fù)雜回路的控制復(fù)雜回路的控制2.5.1 2.5.1 前饋控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng) 通常的反饋控制系統(tǒng)中，對干擾造成一定后果，才能反饋過來產(chǎn)生抑制干擾的控制作用，因而產(chǎn)生滯后控制的不良后果。為了克服這種滯后的不良控制，用計(jì)算機(jī)接受干擾信號后，在還沒有產(chǎn)生后果之前插入一個(gè)前饋控制作用，使其剛好在干擾點(diǎn)上完全抵消干擾對控制變量的影響,因而又得名為擾動補(bǔ)償控制。 在e爾的控制系統(tǒng)中，可以把前饋控制計(jì)算的結(jié)果作為PID控制的輸出補(bǔ)償量OCV，并采

16、用加補(bǔ)償，這樣就形成了一個(gè)前饋控制系統(tǒng)了。11/34 增大微分時(shí)間D有利于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使系統(tǒng)超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)對擾動的抑制能力減弱。 在湊試時(shí)，可參考以上參數(shù)對系統(tǒng)控制過程的影響趨勢，對參數(shù)調(diào)整實(shí)行先比例、后積分，再微分的整定步驟。 首先整定比例部分。將比例參數(shù)由小變大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。如果系統(tǒng)沒有靜差或靜差已經(jīng)小到允許范圍內(nèi)，并且對響應(yīng)曲線已經(jīng)滿意，則只需要比例調(diào)節(jié)器即可。 如果在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)的靜差不能滿足設(shè)計(jì)要求，則必須加入積分環(huán)節(jié)。在整定時(shí)先將積分時(shí)間設(shè)定到一個(gè)比較大的值，然后將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的比例系數(shù)略為縮小(一般縮小為原

17、值的0.8)，然后減小積分時(shí)間，使得系統(tǒng)在保持良好動態(tài)性能的情況下，靜差得到消除。在此過程中，可根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，以期得到滿意的控制過程和整定參數(shù)。 如果在上述調(diào)整過程中對系統(tǒng)的動態(tài)過程反復(fù)調(diào)整還不能得到滿意的結(jié)果，則可以加入微分環(huán)節(jié)。首先把微分時(shí)間D設(shè)置為0，在上述基礎(chǔ)上逐漸增加微分時(shí)間，同時(shí)相應(yīng)的改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，逐步湊試，直至得到滿意的調(diào)節(jié)效果。 2.4 PID2.4 PID控制回路的運(yùn)行控制回路的運(yùn)行 在PID控制回路投入運(yùn)行時(shí)，首先可以把它設(shè)置在手動狀態(tài)下，這時(shí)設(shè)定值會自動跟蹤測量值，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)后，再把它切換到自動狀態(tài)下，這樣

18、可以避免系統(tǒng)頻繁動作而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。12/34 2.5.2 純延遲補(bǔ)償控制 在實(shí)際的控制過程中，由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)和測量裝置的延遲，系統(tǒng)有可能是一個(gè)純滯后過程，如對于溫度的控制其延遲時(shí)間可能多達(dá)10多分鐘。這種滯后性質(zhì)常引起被控對象產(chǎn)生超調(diào)或振蕩，造成系統(tǒng)不容易達(dá)到穩(wěn)定過程。因此，可以在控制過程中并聯(lián)一個(gè)補(bǔ)償環(huán)節(jié)，用來補(bǔ)償被控制對象中的滯后部分，這樣可以使系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)定過程。 純滯后控制系統(tǒng)是把滯后補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)果作為PID控制器的輸入補(bǔ)償量ICV，并作為輸入補(bǔ)償?shù)臏p補(bǔ)償。這樣就構(gòu)成了一個(gè)純滯后的SMITH預(yù)測控制回路。13/34 2.6 2.6 模糊控制模糊控制 2.6.1 2.6.1 模糊控制的概

19、念模糊控制的概念 利用模糊數(shù)學(xué)的基本思想和理論的控制方法。在傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域里，控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確與否是影響控制優(yōu)劣的最主要關(guān)鍵，系統(tǒng)動態(tài)的信息越詳細(xì)，則越能達(dá)到精確控制的目的。然而，對于復(fù)雜的系統(tǒng)，由于變量太多，往往難以正確的描述系統(tǒng)的動態(tài)，于是工程師便利用各種方法來簡化系統(tǒng)動態(tài)，以達(dá)成控制的目的，但卻不盡理想。換言之，傳統(tǒng)的控制對于明確系統(tǒng)有強(qiáng)而有力的控制能力，但對于過于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng)，則顯得無能為力了。因此便嘗試著以模糊數(shù)學(xué)來處理這些控制問題。 “模糊”是人類感知萬物，獲取知識，思維推理，決策實(shí)施的重要特征?！澳：北取扒逦彼鶕碛械男畔⑷萘扛?，內(nèi)涵更豐富，更符合客觀世界

20、2.6.2 模糊控制簡介模糊控制簡介 模糊邏輯控制(Fuzzy Logic Control)簡稱模糊控制(Fuzzy Control)，是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。1965年，美國的L.A.Zadeh創(chuàng)立了模糊集合論；1973年他給出了模糊邏輯控制的定義和相關(guān)的定理。14/34 1974年，英國的E.H.Mamdani首次根據(jù)模糊控制語句組成模糊控制器，并將它應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機(jī)的控制，獲得了實(shí)驗(yàn)室的成功。這一開拓性的工作標(biāo)志著模糊控制論的誕生。 模糊控制實(shí)質(zhì)上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。模糊控制的一大特點(diǎn)是既有系統(tǒng)化的理論，又有大量的實(shí)

21、際應(yīng)用背景。模糊控制的發(fā)展最初在西方遇到了較大的阻力；然而在東方尤其是日本，得到了迅速而廣泛的推廣應(yīng)用。近20多年來，模糊控制不論在理論上還是技術(shù)上都有了長足的進(jìn)步，成為自動控制領(lǐng)域一個(gè)非?；钴S而又碩果累累的分支。其典型應(yīng)用涉及生產(chǎn)和生活的許多方面，例如在家用電器設(shè)備中有模糊洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、吸塵器、照相機(jī)和攝錄機(jī)等；在工業(yè)控制領(lǐng)域中有水凈化處理、發(fā)酵過程、化學(xué)反應(yīng)釜、水泥窯爐等；在專用系統(tǒng)和其它方面有地鐵靠站停車、汽車駕駛、電梯、自動扶梯、蒸汽引擎以及機(jī)器人的模糊控制。 2.6.3 2.6.3 模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 一般控制系統(tǒng)的架構(gòu)包含五個(gè)主要部分，即:定義變量、模糊化

22、、知識庫、邏輯判斷及反模糊化，下文將對每一部分做簡單的說明： 定義變量 也就是決定程序被觀察的狀況及考慮控制的動作，例如在一般控制問題上，15/34 輸入變量有輸出誤差E與輸出誤差變化率EC，而模糊控制還將控制變量作為下一個(gè)狀態(tài)的輸入U(xiǎn)。其中E、EC、U統(tǒng)稱為模糊變量。 模糊化 將輸入值以適當(dāng)?shù)谋壤D(zhuǎn)換到論域的數(shù)值，利用口語化變量來描述測量物理量的過程，根據(jù)適合的語言值（linguistic value）求該值相對的隸屬度，此口語化變量稱為模糊子集合（fuzzy subsets）。 知識庫 包括數(shù)據(jù)庫（data base）與規(guī)則庫（rule base）兩部分，其中數(shù)據(jù)庫提供處理模糊數(shù)據(jù)的相關(guān)定

23、義；而規(guī)則庫則藉由一群語言控制規(guī)則描述控制目標(biāo)和策略。 邏輯判斷 模仿人類下判斷時(shí)的模糊概念，運(yùn)用模糊邏輯和模糊推論法進(jìn)行推論，得到模糊控制訊號。該部分是模糊控制器的精髓所在。16/34解模糊化 解模糊化（defuzzify）：將推論所得到的模糊值轉(zhuǎn)換為明確的控制訊號，做為系統(tǒng)的輸入值。2.6.4 2.6.4 實(shí)行模糊控制要進(jìn)行三個(gè)方面的工作實(shí)行模糊控制要進(jìn)行三個(gè)方面的工作：(1)精確量的模糊化,把語言變量的語言值化為某適當(dāng)論域上的模糊子集; (2)模糊控制算法和設(shè)計(jì),通過一組模糊條件語句構(gòu)成模糊控制規(guī)則,并計(jì)算模糊控制規(guī)則決定的模糊關(guān)系;(3)輸出信息的模糊判決,并完成由模糊量到精確量的轉(zhuǎn)化

24、17/342.7 模糊控制器原理把由各種傳感器測出的精確量轉(zhuǎn)換成為適于模糊運(yùn)算的模糊把由各種傳感器測出的精確量轉(zhuǎn)換成為適于模糊運(yùn)算的模糊量量, ,然后將這些量在模糊控制器中加以運(yùn)算然后將這些量在模糊控制器中加以運(yùn)算, , 最后再將運(yùn)算結(jié)最后再將運(yùn)算結(jié)果中的模糊量轉(zhuǎn)換為精確量果中的模糊量轉(zhuǎn)換為精確量, , 以便對各執(zhí)行器進(jìn)行具體的操作以便對各執(zhí)行器進(jìn)行具體的操作控制?？刂?。在模糊控制中在模糊控制中, , 存在著一個(gè)模糊量和精確量之間相互轉(zhuǎn)化的存在著一個(gè)模糊量和精確量之間相互轉(zhuǎn)化的問題問題 原理圖如下18/34s:s:系統(tǒng)的設(shè)定值。系統(tǒng)的設(shè)定值。x1, x2:x1, x2:模糊控制的輸入模糊控制的輸入( (精確量精確量) )。X,1 , X2:X,1 , X2:模糊量化處理后的模糊量。模糊量化處理后的模糊量。U:U:經(jīng)過模糊控制規(guī)則和近似推理后得出的模糊控制量。經(jīng)過模糊控制規(guī)則和近似推理后得出的模糊控制量。u:u:經(jīng)模糊判決后得到的控制量經(jīng)模糊判決后得到的控制量( (精確量精確量) )。y:y:對象的輸出。對象的輸出。19/34也可以表示為：20/342.8 模糊控制的步驟模糊控制的步驟 輸入量模糊化輸入量模糊化 建立模糊規(guī)則建立模糊規(guī)則 進(jìn)行模糊推理進(jìn)行模糊推理 輸出量反模糊輸出量反模糊2.9 模糊控制的特點(diǎn)：