智能控制模糊控制设计总结优缺点及改进.pptxVIP

含糊控制优缺点设计时不需要建立被控制对象数学模型，只要求掌握人类控制经验。系统鲁棒性强，尤其适合用于非线性时变、滞后系统控制优点：第1页

含糊控制优缺点含糊化和反含糊化过程缺乏系统方法，主要靠经验和试凑。总结含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改变。含糊控制器因为不含有积分步骤，因而稳态精度不高。缺点：第2页

含糊控制改进方法第3页

Why?含糊控制特点能够实现人控制策略易于实现在平衡点附近会产生振荡，稳态精度较差提升控制精度必须以多分档为代价，所以使得规则数和计算量大大增加PID控制特点：利用普遍参数对控制性能含有较大影响含糊PID第4页

3.3.2含糊控制与PID控制结合

------双模控制双模控制器由含糊控制器和PI控制器并联组成。控制开关在系统误差较大时接通含糊控制器，来克服不确定性原因影响；在系统误差较小时接通PI控制器来消除稳态误差。控制开关控制规则能够描述为：第5页

基于切换方式实现含糊PID控制器Fuzzy控制器PID控制器对象|e|=E|e|Er-ye第6页

基于切换方式实现含糊PID控制器Example:第7页

Simulink仿真实现第8页

Switch介绍第9页

控制效果含糊PIDPIDKp=2,Ki=1,Kd=0第10页

基于参数自整定含糊PID控制器PID控制器对象r-yeFuzzy控制器dkpdkidkdde/dt第11页

确定输入、输出变量输入变量：e、de输出变量：PID控制器对象r-yedkpdkidkddeeFuzzy控制器参数整定第12页

讨论：PID对控制系统影响百分比系数（现在）：加紧系统响应速度，提升系统调整精度。Kp越大，系统响应速度越快，系统调整精度越高，但易产生超调，甚至造成系统不稳定。Kp取值过小，则会降低调整精度，使响应速度迟缓，从而延长调整时间，使系统静态、动态特征变坏。积分系数（过去）：消除系统稳态误差。Ki越大，系统稳态误差消除越快，但Ki过大，在响应过程早期会产生积分饱和现象，从而引发响应过程较大超调。若Ki过小，将使系统稳态误差难以消除，影响系统调整精度。微分系数（未来）：改进系统动态特征。其作用主要是能反应偏差信号改变趋势。并能在偏差信号值变得太大之前，引入一个有效早期修正信号，从而加紧系统动作速度，降低调整时间。第13页

含糊规则表dKp,dKi,dKdNBNMNSZOPSPMPBNBPB,NB,PSPB,NB,NSPM,NM,NBPM,NM,NBPS,NS,NBZO,ZO,NMZO,ZO,PSNMPB,NB,PSPB,NB,NSPM,NM,NBPS,NS,NMPS,NS,NMZO,ZO,NSNS,ZO,ZONSPM,NB,ZOPM,NM,NSPM,NS,NMPS,NS,NMZO,ZO,NSNS,PS,NSNS,PS,ZOZOPM,NM,ZOPM,NM,NSPS,NS,NSZO,ZO,NSNS,PS,NSNM,PM,NSNM,PM,ZOPSPS,NM,ZOPS,NS,ZOZO,ZO,ZONS,PS,ZONS,PS,ZONM,PM,ZONM,PB,ZOPMPS,ZO,PBZO,ZO,NSNS,PS,PSNM,PS,PSNM,PM,PSNM,PB,PSNB,PB,PBPBZO,ZO,PBZO,ZO,PMNM,PS,PMNM,PM,PMNM,PM,PSNB,PB,PSNB,PB,PBeec第14页

参考论文含糊自整定PID控制器设计及其应用，吴振顺，姚建均，岳东海，哈尔滨工业大学学报，202023年11月。第15页

3.3含糊控制改进方法串联控制当|E|≥1时,系统误差e和含糊控制器输出u和作为PI控制器输入,克服不确定性原因影响,且有较强控制作用;当|E|1时,含糊控制器输出断开,仅有e加到PI控制器输入,消除稳态误差。第16页

3.3含糊控制改进方法并联控制当|E|≥1时，含糊控制器开关闭合，PI控制器输出和含糊控制器输出和作为被控对象输入,克服不确定性原因影响,且有较强控制作用；当|E|1时,含糊控制器输出断开，仅有PI控制器控制对象,消除稳态误差。第17页

3.3.3自校正含糊控制普通含糊控制器参数和控制规则在系统运行时无法在线调整，自适应能力差自校正含糊控制器通常分为两种：参数自校正含糊控制器规则自校正含糊控制器自校正含糊控制器在线修正含糊控制器参数或控制规则，增强含糊控制器自适应能力第18页

参数自校正含糊控制器1）量化因子Ｋe、Ｋec和百分比因子Ｋu对控制性能影响假如E、EC、U论域和控制规则是确定，那么含糊查询表是确定，也就是说，E、EC和U关系是确定，将这种关系能够用函数描述为：U(k)