一种新型自适应模糊控制器在温度控制中的应用

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要模糊控制系统的核心在于模糊控制器，模糊控制器的性能对系统性能的影响很大，而模糊控制器的性能又取决于控制规则的制定，早期的控制规则是确定的，随着智能控制的进一步发展，逐步产生了自适应模糊控制和采用含规则因子的基于解析式运算的模糊控制方法，对于控制要求不高，控制器组成比较简单的系统，目前大都采用含规则因子的解析式模糊控制算法，为了更进一步增强系统的适应性，人们又根据输出误差的大小来分阶段修改规则因子。然而，这种控制方法虽然使系统的适应性有所增强，但是其鲁棒性仍然差强人意，笔者经过对模糊控制系统的深入研究和学习，在前人经验的基础上，发现

2、这种控制方法的一个缺憾之处在于调整规则因子的时候忽略了一个重要信息——误差变化率EC对系统的影响，当误差E很小的时候，规则因子or'相应也采用较小值了，于是E的权重减弱，误差变化率的比例增强，但如果这时误差变化率也很小的话，其输出的控制量就很小，使系统调节能力减弱，调节时间加长，大大影响了系统的鲁棒性。本文使规则因子口与误差E成线性关系变化的同时，又根据系统运行的不同时段，使本时段的线性斜率k与上一时段EC的最大值成正比，随着系统趋于稳定，EC逐渐减小，口一E曲线斜率也随之减小，于是E较小时候其权重也较小，提高了EC的权重，使输出控制量侧重于EC，从而使系统接

3、近稳态的时候，仍能保持较大的调节能力，大大缩短了调节时间，使系统的鲁棒性也大大增强。笔者对一个复杂系统——油田原油加热炉的自动化改造，进行了该模糊控制方法的实践研究。油田加热炉属于大时滞、大惯性、非线性系统，采用常规控制方法很难达到满意的控制效果。本文采用上述模糊控制方法，基于普通PLC模块编程，经过现场试运行，效果很好。关键词：模糊控制自适应加热炉内蒙古科技大学硕士学位论文TheApplicationofANewSelf-AcceptiveFuzzyControllerinTheControlofTemperatureAbstractFuzzycon衄ol

4、

5、eristhecor}eoftheFuzzyconlrolsystem．n碓systemcapabilityisgreatlyaffectedbyFuzzycontrollercapability．ButthecontrolrulerdecidesFuzzycontrollercapability．IIlmeearlytimetheFuzzycontrolleriScertain．WiIllmedevelopmentoftheintelligentcontrol，Self-adaptiveFuzzycontrolandAnal舛ccalculationFuzz

6、ycontrolmethodvdlhtherulergeneweregraduallybrought．Atthepresenttimethesimplesystems，whichthecontrolqualityislowercommoaly．adopttheAnalyticcalcIllationFuzzyconlroImemod、试mtherulergene．Inorderto蜘gtllentheadapt曲iHtyofthesystem,accordingtotheoutputerrorthepeopleamendtherulergeneatthedif

7、ferentphases．n砖systemadaptabilityisstmngthenodbytheabovecontrolmethod；howeveritsrobustnessisn’tgood．BydeeplystudyingtheFuzzyconlrolandabsorbingthepredecessorexperience，whentherulergenea埘ustedthewriterfoundashortcoming，whichthechangeratiooferrorEC’Sinfluencetothesystemwasneglected．Wh

8、entheerrorEiSverysmall，therulergeneisalsousedverysmallvalue．ThustheweightofEisreducedandtheECiSstrengthened．ButifECisverysmallatthistime，theoutputiSalSOverysmall．Thentheregulationcapabilityofthesystemisweakenedandthere．ationtimeofthesystemisprolonged．11lesystemrobustnessisaccordingl

9、yaffected．Theabovem