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自动化技术与应用》2008年第27卷第10期 工 业控 制 与应 用 ndustryControlandApplications 一 种典型二阶系统的模糊控制器的设计 宋广伟1．李向阳1．胡永辉 (1．华南理工大学 自动化科学与工程学院，广东 广州 510641； 2．安徽大学电子科学与技术学院，安徽 合肥 230601) 摘 要：介绍一种典型 二阶系统的模糊控制器的设汁方法。按照常规的步骤设计模糊控制器，在论域定义时采用一种新方法：根据未 佃人模糊控制器时，对应十系统模糊控制器输入、输出各个超调量的人小来设定模糊控制器的论域。实验仿真结果表明该设 计方法‘能使系统达到较好的拧制效果。 关键词： 恻控制器；超调量；论域；设计 …冬1分类号：TI273 ．4 文献标识码：B 文章编号2008)l00022 04 TheDesignofFuzzyControllerforSecond-OrderSystems SONG Guang-wei，LIXiang-yang，HU Yong·hui (1．CollegeofAutomationScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Gunagzhou510641China； 2．AnhuiUniversityElectronicSciencenadTechnologyInstitute，Hefei230601China) Abstract：Thispaperintroducesthedesignofthefuzzycontrollerfortypicalsecond—orderSystems．Theuniverseofthefuzzy controllerisdeterminedbasedontherealovershootsoftheinputs／outputsofthecontroller．Thesimulationresultsare alsogiven． Keywords：fuzzycontroller；overshoot；universe；design 1 引言 验、知识表示成语言控制规则。然后用这此规则去控制 随着过程工业 日益大型化、连续化、工业生产过程 系统。模糊控制特别适用于模拟专家对数学模型未知 日益复杂化，交通运输，家电等控制对象也越来越复杂， 的、复杂的、非线性系统的控制中。 这些复杂性表现在系统非线性，对象和环境不确定性， 本文以一个带有非线性环节的典型二阶系统为例， 实际系统所受约束条件多，对控制性能要求综合性等， 结合模糊控制的基本理论，设计出了一种模糊控制器， 通常采用的传统的PID(Proportional—Integral— 经过调整和改进 ，实现了很好的控制效果。 Derivative)控制、离散系统的有限整定控制、自适应控 制和最优控制等控制方法不再适用于这些模型未知的 2 模糊控制的基本理论 复杂系统或动态特性常变的控制对象。面对这种情况， 1965年，美国著名控制论专家Zadeh创立了模糊集 人们期待着一种突破传统控制模式的先进控制策略。 合 ¨，为解决复杂系统的控制问题提供了强有力的数 随着微电子和计算机技术逐渐向各个领域渗透 ，在模糊 学工具。下面部分将对本文模糊控制器设计所用到的 数学理论基础上发展起来的模糊技术在控制领域得到 模糊控制的知识点进行简单的介绍。 的广泛的应用，出现了模糊控制这一新型的控制方法。 2．1 隶属函数 模糊控制是一种对系统控制的宏观方法，其核心是 隶属度函数是表示一个对象x隶属于某个集合A的 用语言描述控制规则，它的最大特征是将专家的控制经