风靡全球 发表于 2015-9-4 11:13

模糊控制器量化因子和比例因

模糊控制器量化因子和比例因子的作用当由计算机实现模糊控制算法进行模糊控制时,每次采样得到的被控制量需经计算机计算,使得到模糊控制器的输入变量误差及误差变化率。为进行模糊化处理,必须将输入变量从基本论域转换到相应的模糊集的论域 X =[-3,3] 。这中间须将输入变量乘以相应的因子,从而引出了量化因子的概念。描述了误差的基本论域、量化因子和模糊集论域之间的关系。在调试三级倒立摆模糊控制器参数的过程中,我们发现除了隶属度函数的形状、分布及模糊规则对模糊控制效果有影响外,量化因子和比例因子对控制效果的影响更加显著。经过大量的仿真和分析,得到了量化因子、比例因子和系统性能的如下关系: 1)  对三级倒立摆模糊控制系统性能的影响 eKeK 越大系统上升速率越快,模糊控制器的死区越小,系统分辨率越高; eK 过大,系统上升速率过快,误差变化率 EC 将迅速进入饱和区,使得模糊控制系统长期工作于饱和状态,结果产生振荡,甚至使系统不稳定; eK 过小,系统上升速率过小,也会产生振荡,甚至使系统不稳定。 2)  对三级倒立摆模糊控制系统性能的影响 K:K 对三级倒立摆系统稳定性的影响没有 显著,但对模糊控制器控制品质仍有很大影响,只有把它与配合调整时才能收到很好的效果。 K 越大,对系统状态变化的抑制能力增大,可以增加系统的稳定性; K 过大,系统输出上升速率过小,系统的过渡过程时间变长,响应变慢; K 过小,系统输出上升速率过大,可能导致系统输出产生过大的超调和振荡,最终导致系统不稳定。3)  对三级倒立摆模糊控制系统性能的影响 K:K 直接与输出量相关,对模糊控制器输出量的作用比 更为直接。固定 、的值,改变 ,对系统控制器的输出量u的影响较大, 增大,系统超调量随着增大。动态过程加快;反之, 减小,系统超调量减小,动态过程变慢。需要指出的式 的可调范围比较小,太大和太小的机都会使系统不稳定,系统响应对的变化很敏感。 K 增大,系统的控制量相应增大,系统响应速度加快; K 过大,会导致系统控制量过大,从而产生较大的超调乃至振荡和发散; K 过小,三级倒立摆系统欠控制,快速性变差,稳态精度变差,严重时也会导致发散;

建模人生 发表于 2015-9-4 22:52

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建模人生 发表于 2015-9-4 22:53

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