基于权重规则表的PID型模糊逻辑控制方法

摘要

本发明公开了一种基于权重规则表的PID型模糊逻辑控制方法，包括以下步骤：①PID信号转换单元对设定信号和反馈信号进行转换；②建立模糊集合，且定义每个模糊描述变量的权重值；③确定每个模糊描述变量的归属度；④将每个模糊描述变量的归属度乘以该模糊描述变量所对应的权重值并进行加和得到加和信号；⑤将加和信号输出给控制运算单元；⑥控制运算单元输出信号给执行单元进行执行，同时采集反馈信号至PID信号转换单元；⑦重复①～⑥直至设定信号与反馈信号相同。本发明使传统复杂的模糊规则表被简单的权重规则表替换，使得专家经验能够以更加简洁直观的呈现；不需要经过反模糊化单元优化了整体控制方法；控制过程具有极小的超调量和震荡。

主权项

一种基于权重规则表的PID型模糊逻辑控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将设定信号和反馈信号通过PID信号转换单元进行转换，得到若干转换信号；2）针对每种转换信号定义一个包含若干模糊描述变量的模糊集合，每个模糊集合都定义有一个相应的归属函数，且对每个模糊描述变量定义相应的权重值；3）根据转换信号以及与其对应的归属函数，得到转换信号所对应的模糊描述变量，以及该模糊描述变量所对应的归属度，其他与转换信号不对应的模糊描述变量的归属度均为0；4）将模糊描述变量的归属度乘以该模糊描述变量所对应的权重值，得到模糊描述变量的转换值，将所有模糊描述变量的转换值进行加和得到加和信号；5)将加和信号输出给控制运算单元，控制运算单元进行运算得到当前的控制信号，运算方法为：如果W(t)>0，则△Q(t)=[(Q(max)‑Q(t‑1))/W(max)]*W(t)，如果W(t)=0，则△Q(t)=0，如果W(t)<0，则△Q(t)=[(Q(t‑1)‑Q(min))/W(min)]*abs(W(t))，Q(t)=Q(t‑1)+△Q(t)，其中，W(t)为加和信号，W(max)为步骤4）能输出的最大加和信号，W(min)为步骤4）能输出的最小加和信号，Q(max)为控制运算单元所能输出的最大控制信号，Q(min)为控制运算单元所能输出的最小控制信号，Q(t‑1)为上一时刻控制运算单元的控制信号，△Q(t)为当前的控制信号的改变量，Q(t)为当前的控制信号；6）将当前的控制信号Q(t)输给执行单元，使执行单元对被控系统进行控制，同时通过传感器采集被控系统的反馈信号，并将反馈信号输入至PID信号转换单元；7）重复步骤1）～6）直至设定信号与反馈信号相同。