ID控制正好可以弥补其不足,近年来已有不少将模糊技术与传统技术结合起来设计模糊逻辑控制的先例。在许多文献中介绍了多种能提高PID控制精度的模糊PID混合控制方案,例如:引入积分因子的模糊PID控制器;混合型模糊PID控制器;另外将其与其它先进控制技术结合又有模糊自适应PID控制、神经网络模糊PID控制等。1.2.3.1Fuzzy-PID混合控制这种控制器的思想是在大偏差范围内采用Fuzzy控制,在小偏差范围内用PID控制,两者的转换由微机程序根据事先给定的偏差范围自动实现。由于两种控制作用均包含有积分作用,故稳态精度相同,但Fuzzy-PID控制比PID控制有更快的动态响应,更小的超调,比模糊控制具有更高的稳态精度。 1.2.3.2引入积分因子的模糊PID控制器这种控制器或是积分环节加在误差输入量的模糊化之前和模糊控制器输出量的解模糊之后,在一定程度上可减少系统余差,但消除系统极限环振荡的能力较弱,尤其模糊量化因子取的较大时,系统可能出现不稳定;或是对误差的模糊值进行积分,消除了系统余差,但只有使余量umin缩小才能消除零点附近的极限环振荡,而要达到这一要求,必须增加控制规则数,也就增加了模糊控制器的设计复杂性,因此这种结构设计目前应用较少。 1.2.4模糊自适应PID控制模糊自适应PID控制器有多种控制形式,但工作原理基本一致。 1.2.4.1在线实时模糊自整定PID控制模糊自整定PID控制是在PID算法的基础上,通过计算当前系统误差e和误差变化率ec,利用模糊规则进行模糊推理,查询模糊矩阵表进行参数调整,结构如图所示。结构中的辨识机构用来解决PID控制参数的初值。在控制的初始阶段,采用bang-bang控制作为引导控制,辨识机构根据在该阶段得到的信息对对象进行辨识。在该阶段结束时,利用辨识出的模型参数整定出PID控制参数的初值,并切换控制开关,投入模糊自整定PID控制。
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