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1、一种新型自适应模糊控制算法王雅静(山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博255049)摘要：全论域规则白调整模糊控制是冃前最常用的规则自调整模糊控制算法,但是该方法在调整时并没有考虑误差变化的影响。为此提出了一种新的控制算法，在随误差调整的同时，使曲线的斜率也随误差变化率变化，从而提高了系统的动、静态特性。关键词：模糊控制；规则自调整；曲线；斜率中图分类号：TP301.6文献标识码：A文章编号：1004-4620(2005)05-0047-02ANewAlgorithmofSelf-adaptiveFuzzyControlWANGYa-jing(Inst
2、ituteofElectricandElectron,ShandongUniversityofEngineering・Zibo255049,China)Abstract:Theruleself-adaptivefuzzycontrolinfullregionisthemostcustomaryalgorithmatpresent,butitdoesn'tconsidertheeffectoftherateoferrorchange(EC)whenthecoefficientisadjusted.Anewalgorithmisbroughtforward,t
3、hatthesloperateofthecurveisadjustedwiththechangeofwhenisadjustedwithError.So,thedynamicandstatictraitofsystemisgreatlyenhanced.Keywords:fuzzycontrol;ruleself-adjustment;curve;sloperate1■、八—3^-冃IJ§全论域规则自调整模糊控制是目前最常用的规则自调整模糊控制算法，体现了按误差的大小自动调整误差对控制作用的权重，符合人在控制决策过程中的思维特点。这种调整方法既具有带多个调
4、整因子的特点，又简化了寻优过程，易于实时实现其控制算法。但该法在调整a时并没有考虑误差变化虑的影响，而在系统的各个运行阶段，兀对控制性能具有不同的影响，因此该方法具有一定的局限性。例如：当F很小时，按该法调整a也应很小，这时控制作用主要取决予EC,ZE若也很小，则控制作用微弱，从而使系统响应保持一定的误差。虽然运用Pl模糊控制能减小静差，但是这种减小的过程有时是非常缓慢的；这时若加大«则可使误差较快趋于0,控制效果反而更好。所以，误差小时，a小不一定是最好的。在调整规则因子a时还应考虑虑的影响。2系统分析任一控制系统，由于输入给定发生变化，系统输出响应通常
5、可用图1的实线来描述。为便于分析动态过程，将响应曲线分为几种不同的阶段。图1输出响应y(t)和规则因子a(t)的变化曲线阶段I:〃>0,EC5系统响应向设定值靠近。为使系统尽快消除偏差趋向稳态，而在接近设定值时又不至于超调太大，此时a的变化趋势应由大变小；但当化较大时，a应相对小些，当化较小时，则a应相对大些。阶段II：E<0,EC<0,系统响应偏离设定值，此吋a应适当增加；兰EC较大时，a的增加量应相对小些。阶段III：^<0,EQ0,系统响应又向设定值靠近。当E值较大时，a也应较大，以使响应迅速回到设定值，但当化也较大时，Q应相对小些，以免产生过调整。
6、阶段IV：力>0,应>0,系统响应偏离设定值，此时应适当减小；当尸和应'较小时，a的减少量应小些，使系统尽快稳定。所以，在整个输出响应的动态过程中，比较合理的函数变化规律应如图1中的虚线所示"T。如何合理引入应；使规则因子a能同时根据误差E以及误差变化化进行调整，实现上述调整规律，是本研究的重点。以往的方法都不能较好地实现这个控制思想，还有的学者通过引入函数S［护使规则因子a的自调整考虑了误差变化财对a的影响，而这种引入仅是粗略的考虑。3变斜率调整方案基于以上分析，提出了变斜率的调整方案，即a-0曲线不再是简单的一条或几条直线，而是斜率随误差变化率而变化的
7、一个直线族，根据误差变化率调整a-£曲线的斜率，平衡E和EC的权重，从而实现在化较大时，—E曲线斜率也较大，加快系统响应；同吋也使E较小吋，a相对更小，相对加强虑的作用,抑制在上一区间由于加快响应而导致的较大的惯性冲力。继而，系统趋于平稳的时候，尽管E不大，但是历也很小了，还能对E施以较大的权重，保证控制精度。如图2所不，u同时根据E和EC的大小和关系自动调整，从而大大提咼系统的动、静态特性。图2变斜率修正曲线为了简化计算，变斜率规则自调整模糊控制方法对修止因子采用粗细结合的方式进行自调整。细调便是在每半个振荡周期即图3所划分的每个响应区域内，根据E的实时
8、变化通过下式调整：U=-[aE+（1-a）EC][a=Ek+
