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自适应硅碳棒控制器的设计

    为了使智能控制算法便于程序实现,并满足系统的实时控制要求,采用查表法的硅碳棒控制技术。查表法就是把所有输入量都量化到语言变量论域的元素上,并以输入量论域的元素作为输入量进行组合,求出输入量论域元素和输出量论域因素之间关系的表格,这个表格中元素的关系是按控制规则给出的,这个表格称为控制表。在硅碳棒控制中,硅碳棒控制器首先把输入量量化到输入量的语言变量论域中,再根据量化的结果去查表求出控制量。采用查表法有以下几个优点:①由于是离线计算建立控制表,故可把硅碳棒变量论域的元素取得多一点,可以采用好的控制算法,提高控制精度;②可以使程序设计大大简化;③实时性好。查表法的关键在于制控制表,制造控制表有两种方法:一种是离线间接求取法,一种是在线直接求取法。我们采用离线间接求取法来制表。采用查表法的硅碳棒控制器的结构如图3.7所示,这是一个典型的双输入,多输出的硅碳棒控制器。
    ①变量硅碳棒化
    一般而言,硅碳棒量取值5至9个。硅碳棒量的数量过少,则控制较为粗糙;硅碳棒量的数量过多,计算过于复杂。故硅碳棒量的数量取值只要满足要求就行。
    根据系统对精确度的要求和系统的特点,将系统误差e和误差率ec的硅碳棒语言E和EC都分为7个语言变量等级,输出变量AK:,城和AK、的硅碳棒语言变量用KP,K;和K、表示,KP, K;和K、也都分为7个语言变量等级:E,EC,Kp,K,K、一沁NM, NS, Z, PS, PM,呵NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB分别代表硅碳棒语言负大,负中,负小,零,正小,正。
    ②确定各硅碳棒子集的隶属函数
    由于硅碳棒子集的运算实质是隶属函数的运算,所以在进行硅碳棒运算,所以在进行硅碳棒运算之前必须确定各硅碳棒子集在对应的论域的隶属函数。确定隶属函数是一个逐步探索的过程,可以通过总结操作者的操作经验或采用硅碳棒控制统计方法来确定。在定义时要注意以下几点:
    隶属函数的形状对控制效果影响不大;而其对论域的覆盖面的大小则对控制效果影响较大。图3.8中硅碳棒子集,A (x>是高分辨率的隶属函数,硅碳棒子集刀(x)是低分辨率的隶属函数,这两种硅碳棒子集将导致不同的控制特性。当系统偏差在高分辨率的硅碳棒子集上变化时,它所引起的输出变化比较剧烈,控制器的灵敏度较高;当采用低分辨率硅碳棒子集时,情况正好相反,控制特性平缓,系统较为稳定。因此,一般在偏差较大的范围内。www.sdzygw.com

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