一种模糊PID算法ActiveX控件的实现方法

摘要

本发明公开了一种模糊PID算法ActiveX控件的实现方法，包括以下几个步骤：步骤1）设置变量、变量的隶属度函数、模糊推理方法和反模糊化方法；步骤2）设置推理规则，确定e和ec的模糊值，得到PID输出变量反模糊化后的精确值kp、ki、kd，建立模糊控制决策查询表；步骤3）通过VB，编写模糊PID算法，并且创建Active X控件；通过本发明的控件实现方法，开发时不再需要编写模糊推理过程的逻辑运算程序，也不需要按照加权平均法计算PID参数的模糊调整量对应于基本论域的输出值ΔKP、ΔKI、ΔKD，不仅简化了程序结构，程序的执行周期也大大缩短，有利于加快系统的响应速度。

主权项

一种模糊PID算法Active X控件的实现方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤1）：设置变量、变量的隶属度函数、模糊推理方法和反模糊化方法；在Matlab命令窗口输入“Fuzzy”，弹出模糊推理系统编辑器窗口；在其Edit菜单中加入输入变量e、ec和输出变量kp、ki、kd，并为输入变量、输出变量选择隶属度函数；e为实际值与设定值的偏差，ec为偏差的变化量，kp、ki、kd为ΔKP、ΔKI、ΔKD在模糊集论域中由模糊控制规则判决得到的模糊值，△KP、△KI、△KD分别为P、I、D参数的调整量，模糊推理的“And”选为最小法，“Or”选为最大法，反模糊化方法选为加权平均法；步骤2）：设置推理规则，确定e和ec的模糊值，得到PID输出变量反模糊化后的精确值kp、ki、kd，建立模糊控制决策查询表；在Edit菜单中选择Rules，设置推理规则；选择View菜单中的Rules命令，在弹出的“Rule Viewer”窗口中，根据被控对象的特性和控制要求，输入偏差e和偏差的变化量ec的模糊值，得到PID输出变量反模糊化后的精确值kp、ki、kd；通过步骤1）和步骤2），利用Matlab的GUI工具可以自动离线完成控制量输出的计算，输入E、EC后，得到其对应的PID输出变量反模糊化后的精确值，根据不同的输入E、EC，得到其对应的kp、ki、kd，生成模糊控制决策查询表；步骤3）：通过VB，编写模糊PID算法，并且创建Active X控件；进入VB编程环境，新建“Active X控件”工程，Visual Basic将为新控件提供一个窗口，创建Active X控件的背景，在背景上创建模糊PID算法控制器的控件界面，在控制界面上设置文本框，其中，“比例初值”、“积分初值”、“微分初值”是模糊PID算法的PID初始参数值；“设定值”为被控对象的控制目标值；“测量值”为被控物理量的实际值；“误差基本论域”、“误差变化基本论域”分别为模糊PID算法输入e和ec的实际变化范围；“比例增量基本论域”、“积分增量基本论域”、“微分增量基本论域”分别为Active X控件输出ΔKP、ΔKI、ΔKD的实际变化范围；“比例终值”、“积分终值”、“微分终值”分别为模糊PID算法最终输出的PID参数值；时钟是为调用模糊PID算法的定时器；采用周期定时的方式调用模糊PID算法；控件中调用的定时器时间间隔参数与控件的采样时间应保持一致；为创建的每个文本框添加属性、事件和方法，VB菜单栏中选择“工程”，然后“添加用户控件”，然后“VB Active X控件界面向导”，为控件添加属性、事件和方法；由于算法用在工程实际中的控制对象不同，用户根据自己的实际情况进行设置算法的“比例初值”、“积分初值”、“微分初值”、“设定值”、“误差基本论域”、“误差变化基本论域”、“比例增量基本论域”、“积分增量基本论域”、“微分增量基本论域”；而“测量值”、“比例终值”、“积分终值”、“微分终值”是控件根据模糊PID算法得到的实际输出值，因此，将这些参数都设为控件的 属性，并且添加属性值的读取/赋值代码，通过文本框给属性赋值并显示检测置和控制量的输出值，而模糊PID算法设为控件的方法，以便调用；根据模糊PID算法得到“测量值”、“比例终值”、“积分终值”、“微分终值”，最后得到控制量，将控制量输出给被控对象，对被控对象进行控制；所述的模糊PID算法具体为：根据用户设置的“比例初值”、“积分初值”、“微分初值”、“设定值”、“误差基本论域”、“误差变化基本论域”、“比例增量基本论域”、“积分增量基本论域”、“微分增量基本论域”，得到e和ec的值，对模糊控制决策查询表进行查询，得到得到其对应的kp、ki、kd值。