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恒温恒湿培养箱智能控制系统专题22、在线插值的

发布时间:2020-04-15 05:56人气:

在线插值的模糊控制算法设计
在Matlab中设计的模糊推理模块,要得到在线程序的查询表,只需在命令
窗口中依次键入如下命令:
aa=readfis('fz')
m=-6:l:6;
n=-6:l:6;
fbri=l:13
fbrj=l:13
q(ij)=evalfis([m(i);n(j)],aa); end
end
通过evalfisO函数循环输岀的査询表只有有限个离散档,模糊量化取整致使 调节不精细,无法达到仿真的稳态效果。Matlab的模糊控制工具箱之所以能把 稳态控制的很细腻,其本质是量化时对粗糙的控制表作了插值㈣。为了消除稳 态误差和稳态振颤,在经典的模糊控制算法中引入在线插值,既不会增加模糊 控制的复杂程度,又弥补了模糊控制稳态性能的不足。
插值的方法很多,这里釆用矩形域内的二元插值法。模糊量E和EC的论域 分别有13个离散档,以此横纵分割,把控制表分成144个小矩形区域,每个小 矩形的四个顶点值从控制表查询得到。对论域内的任意E和EC,均可落在一个 小矩形区域内,以矩形的四个顶点值为基准,进行线性插值计算,即模糊控制 量U = f(E,EC)a对任一矩形区域,用E'、EC'表示输入量E、EC取整后的值, 则矩形的四个顶点值为犬E应)、川+L砌、胞心1)、術+心+1)。求取 U 的过程如下:但,矽)]+/但,杞), f(E,EC' + i) =(E-E'lf(E, + l,EC, + i)-f(E,,EC' + ^+f(E,,EC,+i) ,
f(E, EC) (EC EC'lf(E, EC'+牛八E, EC'V+f(E, EC') °
4.4.5模糊PID控制算法的设计
以上使用的在线插值的模糊控制算法,具有无超调和调节时间短的动态效 果优势;在线插值修正了单一模糊控制稳态效果差的不足,但仍然不能得到PID 的稳态效果岡。模糊逻辑控制器动态性能抗扰性和PID控制器稳态精度高,取 两者的优点就构成模糊PID控制器Ml。模糊PID控制器是一种在常规PID调 节器的基础上,应用模糊集合理论根据控制偏差、偏差绝对值,在线自动整定 比例系数、积分系数和微分系数的模糊控制器的。其控制器不仅保持了常规PID 控制器的优点,而且具有很强的鲁棒性和适应性。实现模糊PID控制的程序流 程如图4-8所示:
 
图4-8模糊PID控制程序流程
Fig.4-8 Program flow for Fuzzy-PID control

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