《模糊控制设计》ppt课件

《《模糊控制设计》ppt课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考虑右图液位系统的模糊控制器设计。受控对象：倒锥形容器的液位高度h检测装置：测量容器底部压力来间接测量液位执行机构：为保持液位高度h为设定值，控制进水电磁阀V1的开启度，因此系统的执行机构就是电磁阀V1模糊控制器：从硬件角度看，是计算机控制系统；从软件角度看，应设计合适的模糊控制算法。为简单起见，假设电磁阀V1的开启度与进水量间呈线性关系。注意：受控对象是倒锥形容器，其液位高度h和进水量Q间的关系不是线性关系，且有实质性，因此是较为复杂的控制对象。此类控制对象采用模糊控制器是可取的方案。首先确定模糊控制器结构。为得到良好的控制性能，观测液位误差e和误差变化ec，控制量只有一

2、个——电磁阀V1的开启电压u。因此，模糊控制器采用两输入单输出的二维结构。确定语言变量。需要确定的语言变量有3个：误差e、误差变化ec和输出控制电压u。设液位给定高度hd，实际高度h，则液位误差e=hd-d，取其语言变量为E，论域X={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}，论域上模糊子集是Ai(i=1,2,…,7)，相应语言值为{正大（PB），正中（PM），正小（PS），零（Z），负小（NS），负中（NM），负大（NB）}。分别表示当前水位h相对设定值hd为：“极低”、“很低”、“偏低”、“正好”、“偏高”、“很高”、“极高”。系统液位误差前后两次采样值变化量是ec=e

3、2-e1=(hd-h1)-(hd-h2)=h2-h1，取其语言变量为EC，论域Y={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}，论域上的模糊子集是Bj（j=1,2,3,…,5），相应语言值为{正大（PB），正小（PS），零（Z），负小（NS），负大（NB）}。分别表示当前水位变化h2-h1为：“快速上升”、“上升”、“不变”、“下降”、“快速下降”。系统输出控制量u，取其语言变量为U，论域Z={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}，论域上模糊子集是Ck(k=1,2,3,…,7)，相应语言值为{正大（PB），正中（PM），正小（PS），零（Z），负小（NS），负中（NM），

4、负大（NB）}。分别表示控制执行机构动作为：“发水位高限报警，并全关闭阀门V1”、“阀门V1开度减小量大”、“阀门V1开度减小量小”、“阀门V1开度不变”、“阀门V1开度增加量小”、“阀门V1开度增加量大”、“发水位低限报警，并阀门V1开度为最大”。确定语言值隶属度函数。对上面各语言之给定其模糊化的隶属度函数，这里为简单起见选择三角形函数。建立模糊控制规则IfE=PBandEC=NBorNSorZthenU=NBIfE=PBandEC=PBorPSthenU=NMIfE=PMandEC=NBorNSthenU=NBIfE=PMandEC=PBthenU=NSIfE=PMan

5、dEC=PSorZthenU=NMIfE=PSandEC=NBthenU=NMIfE=PSandEC=NSorZthenU=NSIfE=PSandEC=PBorPSthenU=ZIfE=ZandEC=NBorNSthenU=NSIfE=ZandEC=PBorPSthenU=PSIfE=ZandEC=ZthenU=ZIfE=NSandEC=NBorNSthenU=ZIfE=NSandEC=ZorPSthenU=PSIfE=NSandEC=PBthenU=PMIfE=NMandEC=NBthenU=PSIfE=NMandEC=ZorNSthenU=PMIfE=NBandEC=N

6、SorNBthenU=PMIfE=NMandEC=PBorPSthenU=PBIfE=NBandEC=ZorPSorPBthenU=PBEAiUCkECBjA1PBA2PMA3PSA4ZA5NSA6NMA7NBB1PBNMC6R2NSC5R4ZC4R6PSC3R10PMC2R14PBC1R18PBC1R19B2PSNMC6R5PSC3R13B3ZNBC7R1NSC5R7ZC4R11PMC2R16B4NSNBC7R3NSC5R9ZC4R12PMC2R17B5NBNMC6R6PSC3R15确定模糊关系Rl计算模糊关系R，为计算方便起见，先将由图给出的模糊隶属度函数以矢量形式表示

7、，列成表。并以计算R1为例。μA（x）等级E-3-2-10+1+2+3PBA100000.300.651PMA20000.30.6510.6PSA3000.30.6510.650.3ZA400.30.6510.650.30NSA50.30.6510.650.300NMA60.610.650.3000NBA710.650.30000模糊集合A的隶属度函数μB（x）等级EC-3-2-10+1+2+3PBB10000.250.50.751PSB2000.30.6510.70.4ZB300.30.6510.650.30NS