高精度模糊PID 控制器及其在温度控制中的应用

下载该文档文档格式：PDF 更新时间：2011-11-28 下载次数：0 点击次数：1

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高精度模糊 PID 控制器及其在温度控制中的应用

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TTOD Co., Ltd

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ment show that its function is superior to the normal fuzzy controller.

Key 　words 　Fuzzy control 　PID control 　Controlling precision 　Scale factor

0 　引言

模糊控制与经典 PID 进行不同形式的结合构成复

合模糊 PID 控制器 ,这类模糊控制理论上能够很好地

消除极限环振荡。但是 ,它们之间切换时容易产生高

频“毛刺”(特别是 PID 切换回模糊控制时) ,或者难于

选取和协调模糊控制与 PID 控制参数。另外 ,如果在

控制规则中直接引进积分作用形成三维纯 PID 型模糊

控制器 ,这类方法虽然能够在某种程度上减少余差,但

是它们以动态性能变坏为代价 ,无法保证消除极限环

振荡现象 ,需要急剧增加控制规则数(同时规则难以总

结、量化因子和比例因子难以确定) 从而相应地增加模

糊控制器设计的复杂程度[1] 。本文提出了一种高精度

模糊控制器设计的思想 ,即在普通模糊控制的基础上

增加一个常规的 PI 控制器从而构成一个混合 PID 模

糊控制器 ,同时增加一个系统规则库 B ,用于对常规积

分器的积分时间参数进行模糊调节。通过规则B 对积

分器时间参数的在线调节 ,即间接调整了系统控制规

则 ,并对由于模糊量化使常规模糊控制器丢失的信息

进行了补偿 ,因此可增强控制系统的鲁棒性、自适应能

力和提高控制精度 ,避免了普通 PID 模糊控制器在模

糊控制和 PID 控制之间切换时产生的“毛刺”,使系统

性能得以提高和完善。

1 　高精度模糊 PID 控制器的系统分析

1. 1 　高精度模糊 PID 控制器的基本原理

常规模糊 PID 控制器结构最早是由 W. L . Bialkow2

shi 提出 ,它是由一个常规积分控制器和一个二维模糊