风电机组控制与优化运行第3章 风力发电系统的转速和功率控制.ppt

(二) 模糊自适应PID控制 将两个输入变量的论域均划分为5个模糊子集：NB、NS、ZE、PS、PB，将输出论域划分为3个模糊子集：S、M、B。 根据上述的PID参数调整规律，制定的对KP、KI和KD三个参数调整的模糊规则表分别如表3-7、表3-8和表3-9所示。 (二) 模糊自适应PID控制 表3-7 对参数KP进行调整的模糊规则表 e de NB NS ZE PS PB NB B B B S M NS B M B S B ZE B S B S B PS B S B M B PB M S B B B (二) 模糊自适应PID控制 表3-8 对参数KI进行调整的模糊规则表 e de NB NS ZE PS PB NB S S B M S NS S S B M S ZE S M B M S PS S M B S S PB S M B S S (二) 模糊自适应PID控制 表3-9 对参数KD进行调整的模糊规则表 e de NB NS ZE PS PB NB B M S S S NS B M S S S ZE M M S M M PS S S S M B PB S S S M B (二) 模糊自适应PID控制 进一步设计模糊化模块和解模糊模块，输入输出变量均离散化为9级，离线进行模糊推理可以建立模糊控制表。其中对KP进行自适应调整的模糊控制表如表3-10所示。 (二) 模糊自适应PID控制 表3-10 对参数KP进行自适应调整的模糊控制表表 e de -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 9 8 7 4 4 1 2 4 4 -3 8 8 7 3 5 1 3 4 5 -2 8 7 6 3 6 2 3 5 6 -1 8 7 6 2 7 2 4 6 6 0 7 6 5 2 8 2 5 6 7 1 6 6 4 2 7 2 6 7 8 2 6 5 3 2 6 3 6 7 8 3 5 4 3 1 5 3 7 8 8 4 4 4 2 1 4 4 7 8 9 风电机组控制与优化运行第3章结束 长沙理工大学 能源与动力工程学院 * * * * * (一) 模糊控制器的基本结构和组成 ⑴模糊化 这部分的作用是将模糊控制器输入的精确量转化成模糊化量。其中输入量包括参考输入r、系统的输出y（或状态）等。模糊化的具体过程如下： ①首先对这些输入量进行处理以变成模糊控制器所要求的输入量。例如，最常见的情况是通过输入量r和y计算出误差e=r-y和误差变化率 。有时为了减小噪声干扰，常常对误差变化率进行滤波后再使用，如用实际微分代替理想微分。 ②将上述经过处理后的输入量进行尺度变换，使其变换到各自的论域范围（一般为离散论域）。 ③将已经变换到论域范围的输入量进行模糊处理，使其变换成模糊量，并用相应的模糊集合来表示。 (一) 模糊控制器的基本结构和组成 ⑵知识库 知识库中包含了具体应用领域中的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成。 ①数据库主要包括各语言变量的隶属度函数、尺度变换因子以及模糊空间的分割级数等。 ②规则库包括了用模糊条件语句表示的一系列控制规则，它们反映了控制专家的经验和知识。 ⑶模糊推理 模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。 ⑷解模糊(清晰化) 这部分的作用是将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换成实际用于控制的清晰量。它包含以下两部分内容： ①将模糊的控制量经解模糊后变换成论域范围内的清晰量。 ②将论域范围内的清晰量经尺度变换变成实际的控制量。 (二) 常用的模糊控制器 模糊控制系统的结构是在传统反馈控制系统的基础上增加了模糊推理系统而组成的。 模糊控制系统根据被控对象的输入输出变量的多少分为单输入单输出(SISO)系统和多输入多输出(MIMO)系统。 对于MIMO系统，由于涉及多变量控制系统的问题比较复杂，且目前还没有公认有效的方法，所以这里不展开讨论。 单输入单输出模糊控制系统根据模糊控制器输入变量的个数多少可分为一维模糊控制器、二维模糊控制器和多维模糊控制器。典型的一维模糊控制器的输入变量为系统的误差，二维模糊控制器的输入变量为系统的误差和误差变化率。 这里要注意的，所谓单输入单输出模糊控制系统是指被控对象是单输入单输出系统，而模糊控制器的维数指的是模糊控制器条件部中语言变量的多少。