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模糊PID調節器的基本結構

一提到模糊控制,有的人可能感覺很神秘,我們仍回到沐浴時的水溫控制,沐浴時水溫是經常變化的。一般人的經驗是根據水溫來控制冷熱水閥門,若水溫偏低,如果低得多,就把熱水閥的角度開大一些,低得少開的角度就小些;若水溫偏高,如果高得多,就把冷水閥的角度開大一些,高得少開的角度就小些。以上描述包含了控制規則條件語句中的一些詞,如“偏低”“偏高”等都具有一定的模糊性。我們把以上操作經驗,用模糊集合來描述這些模糊條件語句,即組成了溫度模糊控制器。即模糊控制就是模仿人的操作經驗,依據控制規則來進行控制,而不是依賴于對象的數學模型。

模糊調節器的基本結構
圖1 模糊調節器的基本結構
圖1為模糊PID調節器的基本結構。圖中模糊輸入接口經過采樣獲得被控量的數值,此量與給定值比較后得到偏差信號e,并求得偏差變化率Δe,再將偏差信號及偏差變化率實現精確的模糊化,然后由模糊推理決策機構模仿人的思維特征,根據總結人工控制策略取得的模糊控制規則,進行模糊推理決策,得出模糊輸出控制量,再由模糊輸出接口對模糊輸出控制量進行判斷,轉化為精確量u后控制被控對象。

隨著理論技術水平的提升,不同的控制算法都在閉環控制中實踐和應用。就模糊控制而言,大多數還停留在理論階段,應用到實際系統中的還比較少,昌暉儀表推出的傻瓜式模糊PID調節器是模糊控制算法在調節器中成熟應用的代表性產品,在壓力、流量、液位、濕度等工業過程控制有很好的控制效果,用于塑料/食品/包裝機械、加熱爐等行業溫度控制時最好恒溫效果±1℃,配合各種執行器對電加熱設備和電磁、電動調節閥進行PID調節和控制。
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