模糊控制算法分析.ppt

模糊控制理论在 ? 一、概述 ? 二、在汽车上的应用方面 ? 三、举例说明在汽车空调当中的应用 ? 四、简要介绍在其他方面的应用 一、概 述 ? １、 什么叫模糊控制？ 所谓模糊控制，就是对难以用已有规律描述的 复杂系统，采用自然语言（如大、中、小）加以 叙述，借助定性的、不精确的及模糊的条件语句 来表达， 模糊控制是一种基于 语言 的一种智能控制 2 、 为什么 采用模糊控制？ ? 传统的自动控制控制器的综合设计都要建立在被控对象准 确的数学模型 ( 即传递函数模型或状态空间模型 ) 的基础上， 但是在实际中，很多系统的影响因素很多， 油气混合过程、 缸内燃烧过程等 ) ， 很难找出精确的数学模型。这种情况 下，模糊控制的诞生就显得意义重大。因为模糊控制不用 建立数学模型 不需要预先知道过程精确的数学模型 。 要研制智能化的汽车，就离不开模糊控制技术 如汽车空调：人体舒适度的模糊性和空调复杂系统 3 、工作原理 ? 把由各种传感器测出的精确量转换成为适于模糊 运算的模糊量 , 然后将这些量在模糊控制器中加以 运算 , 最后再将运算结果中的模糊量转换为精确 量 , 以便对各执行器进行具体的操作控制。 ? 在模糊控制中 , 存在着一个模糊量和精确量之间 相互转化的问题 模糊控制原理图 s: 系统的设定值。 x1, x2: 模糊控制的输入 ( 精确量 ) 。 X1 , X2: 模糊量化处理后的模糊量。 U: 经过模糊控制规则和近似推理后得出的模糊控制量。 u: 经模糊判决后得到的控制量 ( 精确量 ) 。 y: 对象的输出。 也可以表示成 工作步骤： 输入量模糊化 建立模糊规则 进行模糊推理 输出量反模糊 3 、模糊控制的特点 ①适用于不易获得精确数学模型的被控 对象， ②是一种语言变量控制器 ③从属于智能控制的范畴。该系统尤其适于非线性，时变，滞后系统的控制 ④抗干扰能力强，响应速度快，并对系统参数的变化有较强的鲁棒性。 二、模糊控制在汽车的应用方面 1 、 ABS 防抱死系统 工况的多变及轮胎的非线性 2 、汽车巡航系统 外 界负荷的扰动、汽车质量和传动系效率的不 确 定性、被控对象的强非线性 3 、汽车空调 人体舒适感的模糊性和空调复杂结构 4 、半主动悬架 系统参数不稳定性 5 、 发动机 三、在汽车空调上的应用 对汽车空调系统的要求： ★ 技术性能和控制性能优良，满足人体舒适性的要求； ★ 节能 自动控制的应用是达到这两方面要求的一个重要途径。 经典控制理论： 建立数学模型 现代控制理论： 状态方程 空调器为典型的传质换热系统，结构和内部物理过程复杂，难以建 立精确的数学模型。汽车空调由于 工作条件多变 ，用传统的控制方法 如 :PID 控制，难以获得较好的控制效果。 对于环境干扰，鲁棒性好，能够抑制非线性因素对控制器的影响 全空调型客车空调原理图 1 、外进风 ;2 出风口 ;3 蒸发器风机 :4 蒸发器芯 ;5 热水器芯 : 6 温度门 :7 、出风口 :8 车内进风 ? 模糊控制是基于语言的控制 ? 模糊语言集的组成： T （ E ） T （ E ） ={ 负大，负中，负小，零，正小，正中，正大 } 用模糊语言变量 E 来描述偏差， 或用符号表示 负大 NB （ Negative Big ）、 负中 NM （ Negative Medium ）、 负小 NS （ Negative Small ）、 零 ZE （ Zero ）、 正小 PS （ Positive Small ）、 正中 PM （ Positive Medium ）， 正大 PB （ Positive Big ）， 则： T （ E ）