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PID 加模糊控制器结构作为设计基础... - RIT

摘要 本文探讨了为实际工业项目设计经典 PID 控制器和新兴智能技术的有效组合的实用方法。分析了模糊控制器 (FC) 设计方法的演变。基于分析，提出并考虑了结合两种方法的结构和方法。本文的目的不是开发数学理论，而是就用模糊控制取代人工操作员控制以及 FC 参数的在线参数调整提供一些实用建议。这两个要点通过两个应用项目进行了说明，并进行了更详细的研究。第一个项目包括设计一个 FC 来监督自动飞机制导系统中的 PID 控制系统。第二个项目描述了模糊 PID 型控制器与其他模糊系统的缩放因子的调整，用于通过传输线连接到无限总线的同步发电机的励磁控制。关键词：模糊控制；PID 控制器；控制系统设计 1。模糊控制与 PID 控制：斗争还是合作？尽管进行了大量研究并提出了大量不同的解决方案，但大多数工业控制系统仍然基于传统的 PID 调节器。不同的来源估计 PID 控制器的份额在 90% 到 99% 之间。造成这种情况的一些原因可能如下。a) PID 控制器坚固且易于设计。b) PID 和系统响应参数之间存在明确的关系。由于 PID 控制器只有三个参数，因此工厂操作员对这些参数以及指定的响应特性之间的相互影响有着深入的了解。c) 近几十年来，许多 PID 调节技术得到了精心设计，从而简化了操作员的工作。d) 由于其灵活性，PID 控制可以从技术进步中受益。大多数经典工业控制器都提供了特殊程序来自动调整其参数（调节和自调节）。但是，PID 控制器无法为所有控制问题提供通用解决方案。所涉及的过程通常很复杂且随时间变化，具有延迟和非线性，并且通常具有定义不明确的动态。当过程变得太复杂而无法用分析模型描述时，传统方法不太可能对其进行有效控制。在这种情况下，经典的控制方法在许多情况下可以简化工厂模型，但不能提供