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3、模糊PI控制器設(shè)計(jì)

3.1、模糊化

模糊控制中的被觀測(cè)量通常是一個(gè)在一定精度范圍內(nèi)的精確數(shù)值量，而模糊控制的操作是基于模糊集合理論的，因此，要進(jìn)行模糊操作首先要對(duì)被觀測(cè)量進(jìn)行模糊化，模糊化必須按照一定的隸屬度函數(shù)來(lái)進(jìn)行，定義輸入量的隸屬度函數(shù)通常由三角形、梯形和吊鐘型，理論上來(lái)講吊鐘型最為理想，但在工程上實(shí)現(xiàn)時(shí)計(jì)算復(fù)雜，可操作性不強(qiáng)。實(shí)踐證明，用三角形或梯形函數(shù)的實(shí)現(xiàn)性能與吊鐘型的并沒(méi)有十分明顯的差別，真正對(duì)控制器性能影響較大的是隸屬度函數(shù)對(duì)論域的覆蓋面大小，考慮到隸屬度函數(shù)曲線(xiàn)的簡(jiǎn)單化和芯片處理的方便化，工程商常用三角形或梯形的隸屬度函數(shù)來(lái)對(duì)輸入量進(jìn)行模糊化。

對(duì)于本文的系統(tǒng)，要求輸入偏差絕對(duì)值lel小余20%，取量化的基本論域?yàn)閇-6,6]，總共13個(gè)量化等級(jí)，量化因子，并對(duì)量化結(jié)果進(jìn)行四舍五入運(yùn)算，取偏差e在論域上的語(yǔ)言集合為{NL,NM,NS,Z,PS,PM,PL}。

對(duì)于偏差變化率的絕對(duì)值|lel|，要求其不能大于6，取量化的基本論域?yàn)閇-6,6]，總共7個(gè)量化等級(jí)，量化因子,同樣，要對(duì)量化結(jié)果進(jìn)行四舍五入運(yùn)算，取偏差變化率|e|在論域上的語(yǔ)言集合為{NL,NM,NS,Z,PS,PM,PL}。

對(duì)輸入輸出的隸屬度函數(shù)曲線(xiàn)都選為梯形，如圖4所示。

圖4 隸屬度函數(shù)曲線(xiàn)