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* 在模糊控制中，修饰词也要参与运算，因此对常用的六个修饰词 的隶属度定义如下。 集中化算子：加强对原子词的肯定程度。 散漫化算子：削弱对原子词的肯定程度。 * 在程序设计中，我们经常用到条件语句if…then…等，在上个普通条件语句中，条件是明确的，若将普通条件语句的条件和语句用模糊集合来表示，则变为模糊条件语句。常用的模糊条件语句句型有： 对主汽压力回路, 设误差e 的变化范围为[ -1MPa,1MPa ] ,其模糊量E 的论域为[ - 6 ,6 ] ,则Ke =6 。设主汽压力误差变化率的变化范围为[ - 0.1MPa ,0. 1MPa ] ,其模糊量EC 的论域为[ - 6 ,6 ] ,则Kec=60 。控制量u 即容量风挡板开度的变化范围为[ -48 ,48 ] ,其模糊量U 的论域为[ - 6 ,6 ] ,则Ku = 8 。E、EC 和U 的模糊子集分别规定如下: E = {NB ,NM ,NS ,NO ,PO ,PS ,PM ,PB} EC , U = {NB ,NM ,NS ,ZO ,PS ,PM ,PB} 隶属度函数的形状对模糊控制器的性能有很大影响。当隶属度函数比较窄瘦时,控制较灵敏,反之,控制较粗略和平稳。通常当误差较小时,隶属度函数可取得窄些,当误差较大时,隶属度函数可取得宽些。 E的隶属度曲线 EC的隶属度曲线 　U的隶属度曲线 控制规则是对专家的理论知识和实践经验的总结。这里共有56 条规则 仿真调试 在其它回路的给定值均为0 时,对各回路分别作给定值的单位阶跃扰动试验,可以得到各回路被调量的单位阶跃扰动响应曲线。下图给出了主汽压力的单位阶跃扰动响应曲线。 当主汽压力被控对象的传递函数由pm =0. 003 3S/ (30 S + 1) V r 变化为pm =0. 003 3S/ (60 S + 1) V r ,主汽压力回路加入单位阶跃信号时,主汽压力的响应曲线如图所示。 　曲线分析 (1) 从单位阶跃扰动试验可以看出,系统在受到定值扰动时,在模糊控制方案下,被调量的过渡过程时间和超调量都较小。 (2) 从内扰动试验可以看出,在受到内扰时,系统的波动很小,且能快速消除内扰的影响,被调量能很快回到原来的给定值。 模糊控制器的结构和设计 模糊控制的优缺点 设计时不需要建立被控制对象的数学模型，只要求掌握人类的控制经验。 系统的鲁棒性强，尤其适用于非线性时变、滞后系统的控制 确立模糊化和逆模糊化的方法时，缺乏系统的方法，主要靠经验和试凑。 总结模糊控制规则有时比较困难。 控制规则一旦确定，不能在线调整，不能很好地适应情况的变化。 模糊控制器由于不具有积分环节，因而稳态精度不高。 模糊控制的优点： 模糊控制的缺点： 3.3 模糊控制的改进方法 3.3.1 模糊比例控制器 为了解决模糊控制的离散性对控制质量的影响，在模糊控制查询表的两个离散级之间，插入按偏差量化余数的比例调节调节，使模糊控制量连续化 3.3 模糊控制的改进方法 3.3.2 模糊控制与PID控制的结合 双模控制 双模控制器由模糊控制器和PI控制器并联组成。控制开关在系统误差较大时接通模糊控制器，来克服不确定性因素的影响；在系统误差较小时接通PI控制器来消除稳态误差。 控制开关的控制规则可以描述为： 3.3 模糊控制的改进方法 串联控制 当|E|≥1时, 系统的误差e和模糊控制器的输出u的和作为PI控制器的输入, 克服不确定性因素的影响,且有较强的控制作用; 当|E|=0时, 模糊控制器输出断开,仅有e加到PI控制器的输入, 消除稳态误差。 3.3 模糊控制的改进方法 并联控制 当|E|≥1时，模糊控制器开关闭合，PI控制器的输出和模糊控制器的输出的和作为被控对象的输入, 克服不确定性因素的影响,且有较强的控制作用；当|E|=0时, 模糊控制器输出断开，仅有PI控制器控制对象, 消除稳态误差。 3.3 模糊控制的改进方法 3.3.3 自校正模糊控制 针对普通模糊控制器的参数和控制规则在系统运行时无法在线调整，自适应能力差的缺陷，自校正模糊控制器可以在线修正模糊控制器的参数或控制规则，从而增强了模糊控制器的自适应能力，提高了控制系统的动静态性能和鲁棒性。 自校正模糊控制器通常分为两种： 参数自校正模糊控制器 规则自校正模糊控制器 3.3 模糊控制的改进方法 参数自校正模糊控制器 1）量化因子Ｋe、Ｋec和比例因子Ｋu对控制性能的影响 如果E、EC、U的论域和控制规则是确定的，那么模糊查询表是确定的，也就是说，E、EC和U的关系是确定的，将这种关系可以用函数描述为： U(k)=f [E(k),EC(k)] 3.3 模糊控制的改进方法