运行过程中不断检测e和ec的值,利用模糊推理对3个参数进行实时纠正,以满足不同时刻的e和ec对控制参量的不同要求,使整个系统可以达到良好的运行状态,模糊控制的关键是总结前人的操作技术和实际经验,制成恰当的模糊控制规则表,得出关于3个参量的模糊整定规则,如表1、表2、表3所示。
根据输入输出特性求解其隶属度函数,为简化计算,语言值的隶属函数选取三角形隶属度函数,如图4和图5所示。
建立模糊控制规则表,PID参数调节可以按照以下规律:
1)|e|较大时,为提高响应速度,避免积分饱和以及出现较大超调,比例系数kp可以取较大的值,微分系数kd取适中,积分系数ki取较小的值。
2)|e|以及ec中等时,为尽快消除误差以及减小超调,kp、kd可以取较小的值,ki适当增加。
3)|e|较小时,为增加系统的稳定性,ki可以取较大的值,kp、kd适当取较小值。
参考上述经验,采用“IF e is A and e ci s Bthen u is C”形式建立了模糊规则表1、表2、表3。其中,e和ec为输入量,A、B、C为变量参数的语言值。
模糊推理利用MAMDANI极小运算法:
模糊推理之后,得出作为模糊子集的模糊输出值,它是属于输出论域的。然后转换为精确的控制量,才可用于控制对象。本文采用重心法,即对模糊输出量中各元素及其对应的隶属度求加平均值,得到输出量的精确值。具体如下:
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