2.2.2 模糊控制规则设计
选择E与EC作为摊铺机行驶速度偏差e及速度偏差变化率ec的输入语青变量,输出语言变量选择KP、KI、KD,也就是参数Kp、Ki、Kd相应的语言变量。利用{负大、负小、零、正小、正大}={NB、NS、ZE、PS、PB}五个模糊状态描述语言变量E、EC、KP、KI、KD。
我国沥青混凝土摊铺机作业摊铺速度一般情况下≤6m/min,此处确定速度偏差e的基本域为[-0.6,0.6],利用扩充响应曲线法求出的PID整定参数可以确定Kp、Ki、Kd的大致变化范围,Kp变化范围为[0.2,0.8],Ki变化范围为[0.01,0.07],Kd变化范围为[0.2,0.6](根据控制周期的不同,PID控制参数的取值范围就会不同)。语言变量的隶属度赋值表如表1,2。
模糊自整定PID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。
模糊控制设计的核心是总结工程设计人员的技术知识和实际操作经验,并根据参数自整定规律,建立合适的模糊推理规则表,得到针对Kp、Ki、Kd三个参数分别整定的模糊控制表如表3-5。
根据上述模糊控制规则,应用模糊推理的合成规则离线计算出模糊控制器的输出,也就是PID参数Kp、Ki和Kd的校正量△Kp、△Ki和△Kd,得到△Kp、△Ki和△Kd的查询表。实时控制时,首先根据e和ec的量化值直接从离线获得的查询表中查出校正量△Kp、△Ki和△Kd的量化值,再通过解模糊处理,得到△Kp、△Ki和△Kd的精确值,最后把它们和PID参数的基值Kp0、Ki0和Kd0按式(5)分别相加www.55dianzi.com,得到在该状态下对电磁阀实施控制所对应的最优参数Kp、Ki和Kd,然后按PID控制算法继续进行运算及控制。