模糊积分控制在位置随动系统中应用.pdfVIP

第30’卷 第3期 太 原 科 技 大 学 学 报 Vo1．30 No．3 2009年6月 JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Jun．2009 文章编号：1673—2057(2009)O3—0203—05 模糊积分控制在位置随动系统中的应用 孙前来 (太原科技大学电子信息X-程学院，太原030024) 摘 要：位置随动系统要求具有较快的动态响应速度和较低的稳态误差。在模糊控制位置随动系 统的基础上，引入积分控制方法，实现了位置随动系统的模糊积分控制。在 系统的动态过程 中，利用模 糊控制的快速响应能力保证位置随动系统具有较快的动态响应速度；系统进入稳态以后引入积分控制， 提高位置随动系统的稳态精度。将模糊积分控带】方法应用于KSD—l型位置随动系统，实验结果表明该 方法具有稳态精度高、响应速度快、超调量小的特点。 关键词 ：位置随动系统；模糊控制；积分控制 中图分类号：TP18 文献标识码：A 位置随动系统是应用领域非常广泛的一种系 时性差；规则少，响应快，但是精度低．为了提高模 统，任务是实现执行机构对位置给定量的准确、快 糊控制的稳态精度，可以增加模糊化时的量化级 速跟踪。被控量(输出)一般是负载的空间位移，当 数，或者在接近稳态时，使用更小的量化因子，但是 给定量随机变化时，系统能准确无误地跟踪被控量 会导致规则数量急剧增加，使得有哪些信誉好的足球投注网站范围扩大，降 并复现给定量。目前，位置随动系统的研究和应用 低决策速度，严重时甚至不能实施实时控制 J，而 不断深入和拓展，广泛应用于 自动控制、机械加工、 且无法消除量化本身引起的误差。文献[4]以三维 通讯、雷达、火炮、航空航天等领域。随着科学技术 的模糊调节器为基础 ，同时引入 了反馈模糊调节器 的发展，对位置随动系统的动态响应能力及稳态精 作为并联校正，但是该方法变量多，推理复杂，规则 度的要求越来越高。 数量庞大，难 以实现。目前，提高模糊控制器稳态 模糊控制是一种非线性控制方法，不依赖于被 精度的研究大多集中于将模糊控制与其他控制方 控对象的数学模型，对被控对象的参数变化不敏 法相互结合，以取长补短。文献 [5]将模糊控制与 感，具有较强的适应性，表现出极强的鲁棒性 ¨j。 传统PI或PID控制组成复合控制器。但是复合控 大量的理论与实践证明，模糊控制是一种简单有效 制器在小偏差范围内的PI或PID控制的参数设置 的控制方法，但模糊控制器本身也存在一些缺陷， 仍依赖于对象数学模型。 比如模糊控制论域的划分具有有限性，使得模糊控 以上方法在一定程度上对系统的稳态性能都 制相对较为粗糙，消除系统稳态误差的能力较差， 有所改进，但是总体来说会使得系统趋于复杂，有 难以达到较高的控制精度，因而模糊控制在高精度 必要采用一种简单、实用且具有较高稳态性能的控 控制领域的应用受到限制。 制器显得十分必要。可以考虑在简单模糊控制系 模糊控制器的性能受量化因子、比例因子和推 统的基础上引入积分控制，既保留模糊控制的优 理规则的影响，其中推理规则的影响尤其明显 。 点，保证控制系统的快速响应能力和 良好的动态性 规则多，精度高，但是推理时间长，响应速度慢，实 能，又可以利用积分控制的特点以提高控制系统的 收稿 日期：2008-03-25 基金项目：太原科技大学青年基金项目资助(2006101 作者简介：孙前来(1976一)，男，讲师，主要研究方向为智能控制理论及其应用。 204