高精度模糊控制策略研究及應(yīng)用.pdf

1、模糊控制器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、不需要被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型以及粗調(diào)快速等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。但是，常規(guī)模糊控制器也存在控制精度不高、“調(diào)節(jié)死區(qū)”等問題。本文通過對(duì)普通模糊控制器插值機(jī)理的研究，從插值的角度用兩種方法研究高精度模糊控制策略，使其逼近真實(shí)控制函數(shù)。最后，使用高精度模糊控制器對(duì)水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和連鑄結(jié)晶器液壓伺服系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究，證明其可行性。論文的主要內(nèi)容如下： 1.通過分析常規(guī)雙輸入單輸出模糊控制器的插值機(jī)理，指出

2、影響模糊控制器插值精度的根本原因，是在插值的意義下，作為模糊推理前件的模糊集恰好是插值的基函數(shù)，由插值得到的控制函數(shù)是否充分逼近真實(shí)控制函數(shù)，取決于這些模糊集峰點(diǎn)之間的距離是否充分的小。 2.分析了雙輸入單輸出模糊控制器與PD(PI)、PID調(diào)節(jié)器的關(guān)系，指出模糊控制器是通過“原點(diǎn)”的分片二次曲面，具有非線性調(diào)節(jié)規(guī)律，找到了提高模糊控制器精度的關(guān)鍵點(diǎn)是如何提高“原點(diǎn)”附近的插值精度；證明了控制規(guī)則的單調(diào)性等價(jià)于控制函數(shù)的單調(diào)性。

3、 3.提出了微偏差范圍內(nèi)遞歸自調(diào)整量化因子和比例因子算法以及彈性變論域算法。利用ITAE指標(biāo)最小原則和對(duì)模糊控制規(guī)則相容性系數(shù)的評(píng)價(jià)優(yōu)化高精度模糊控制策略控制規(guī)則庫(kù)；提出了微偏差范圍的經(jīng)驗(yàn)值為總論域的1/3～1/5；設(shè)計(jì)了算法的程序流程；證明了彈性變論域模糊控制器中伸縮因子的嚴(yán)密性；提出伸縮因子指數(shù)取值范圍τ∈(0.1，0.3)。 4.建立了水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、連鑄結(jié)晶器電液伺服系統(tǒng)的仿真模型，并且分別用PID控制器、普通模