计算机控制系统第2版刘士荣计算机控制系统第6章章复杂控制算法课件教学.pptVIP

第6章完 一般说来， ae 越大，系统的超调越 大，过渡过程就越长；ae 越小，则系统 变化越慢，稳态精度降低。 ec 越大，则系统输出变化率越小， 系统变化越慢；若ec 越小，则系统反应越 加快，但超调增大。 5. 编写模糊控制器的算法程序 第一步：设置输入、输出变量及控制量的基本论 域，即 预置量化常数 第二步：判断采样时间到否，若时间已到，则转第 三步，否则转第二步。 第三步：启动A/D转换，进行数据采集和数 字滤波等。 第四步：计算e和ec，并判断它们是否已超 过上（下）限值，若已超过，则将其设定为上 （下）限值。 第五步：按给定的输入比例因子对e和ec进 行量化(模糊化)，进行模糊推理，求得控制量。 第六步：控制量的量化值清晰化后，乘上比 例因子。若u已超过上（下）限值，则设置为上 （下）限值。 第七步：启动D/A转换，作为模糊控制器实 际模拟量输出。 第八步：循环至第二步。 6. 双输入单输出模糊控制器设计 一般的模糊控制器都是采用双输入单 输出，即在控制过程中，不仅对实际偏差 自动进行调节，还对实际偏差变化率进行 调节。 (1) 模糊化 设置输入输出变量的论域，并预置常数 如果偏差 ，且l=6，则由式(6-128)知 误差的比例因子为 ，这样就有 采用就近取整的原则，得E的论域为 E的模糊子集为E={NL，NM，NS，ZO，PS，PM， PL}，其赋值如表6-4所示。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.4 0.8 1 NL 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.7 1 0.7 0.2 NM 0 0 0 0 0 0 0.3 0.8 1 0.5 0.1 0 0 NS 0 0 0 0 0.1 0.6 1 0.6 0.1 0 0 0 0 ZO 0 0 0.1 0.5 1 0.8 0.3 0 0 0 0 0 0 PS 0.2 0.7 1 0.7 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 PM 1 0.8 0.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PL 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 隶属度 e 模糊变量 6-4 偏差E的赋值表 如果偏差变化率 且m=6，则EC的论域为 EC的模糊子集为EC={NL，NM，NS，ZO，PS，PM， PL}，其赋值如表6-5所示。 类似地，由式(6-130)得到得到输出U的论域 也采用NL、NM、NS、ZO、PS、PM、PL等7个 模糊状态来描述U，那么U的赋值如表6-6。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.4 0.8 1 NL 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.7 1 0.7 0.2 NM 0 0 0 0 0 0 0 0.9 1 0.7 0.2 0 0 NS 0 0 0 0 0 0.5 1 0.5 0 0 0 0 0 ZO 0 0 0.2 0.7 1 0.9 0 0 0 0 0 0 0 PS 0.2 0.7 1 0.7 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 PM 1 0.8 0.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PL 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 隶属度 ec 模糊变量 6-5 偏差EC的赋值表 6-6 输出U的赋值表 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.4 0.8 1 NL 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.7 1 0.7 0.2 0 NM 0 0 0 0 0 0 0 0.4 1 0.8 0.4 0.1 0 0 0 NS 0 0 0 0 0 0 0.5 1 0.5 0 0 0 0 0 0 ZO 0 0 0 0.1 0.4 0.8 1 0.4 0 0 0 0 0 0 0 PS 0.2 0.2 0.7 1 0.7 0.2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PM 1 0.8 0.4 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PL 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 隶属度 u 模糊 变量 (2) 模糊控制规则、模糊关系和模糊推理 对于双输入单输出系统，一般都采用“if A and B then C”来描述。因此，模糊关系为R：A×B×C，模糊控制器