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摘要:本文介绍了用模糊控制器来实现对一阶线性时滞系统的控制,应用模糊条件句与模糊控制规则,对模糊集合的隶属度函数的具体描述,把被控对象作用后的结果用Matlab提供的模糊系统工具箱的图形用户界面工具,在Simulink环境下进行了系统仿真。
关键词:Matlab 模糊控制器 仿真
一、 引言
对于具有延迟的一阶线性系统的阶跃响应,在工业控制中具有相当广泛的应用。其特性就是在初始时有相当一段时间的滞后,然后单调上升,最后达到稳态。而工业生产中的动态控制不仅要求系统具有一定的稳定性,还要求系统达到稳态具有一定的快速性。因此,对于一阶线性时滞系统来说,有时就达不到快速性的要求。用模糊控制器来实现对一阶线性时滞系统的控制就大大改进了原系统的控制效果,在一定程度上完全满足了系统的快速性的要求。用Matlab仿真的结果则更清楚的显示出改进的控制效果。
二、模糊控制器的基本结构和组成

模糊控制器主要由以下四部分组成:模糊化、模糊推理、清晰化和知识库。模糊化的作用是将输入的精确量转换成模糊化量,并用相应的模糊集合来表示。模糊推理是模糊控制器的核心,它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴涵关系及推理规则来进行的。清晰化的作用是将模糊推理得到的控制量变换为实际用于控制的清晰量。知识库中包含了具体应用领域的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成。在模糊控制中,一般通过用一组语言描述的规则来表示专家的知识,专家知识通常具有如下的形式:IF(满族一组条件)THEN(可以推出一组结论)。
当论域为离散量时,经过量化后的输入量个数是有限的。可以针对输入情况的不同组合离线计算出相应的控制量,从而组成一张控制表,能够减少在线的运算量。这种模糊控制方法很容易满足实时控制的要求。在这种模糊控制结构中,通常用误差e和误差的导数de/dt作为模糊控制器的输入量。如图2所示: |