智能控制技术-第二章说课讲解.ppt

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1、智能控制技术-第二章二、模糊控制与传统控制器的比较1、控制方法：模糊控制器的设计依赖于操作者的经验。传统控制器依赖于系统行为参数的控制器设计方法。模糊：比如锅炉温度[0，800℃]，分解5个（很冷、冷、适合、热、很热）。传统电机公式：步进电机和丝杠机构的设计工作步进电机驱动器拟采用美国太平洋科技的6410驱动卡，可实现256细分。电机采用E22NC-LPLNN-NS50，步距角1.8度。丝杠为Steinmeyer丝杠，导程0.5毫米。该系统理论分辨率为：0.5/（360*256/1.8）mm=9.77nm报价单如

2、下：太平洋科技产品产品名称产品型号单价备注驱动器641057007.1A峰值电流，5A出持续电流，45V直流(价格中含外壳，散热片，配套连接器)外壳CV6410480可选散热片HS6410398配套连接器CK6410398电机E22NC-LPLNN-NS503800相电流2.5A，最大静扭矩1.59NM，定位扭矩0.07NM0。95KG供货周期：6-8周Steinmeyer丝杠产品型号单价备注1112/1.5.65.105TOP8500导程1mm，公称直径5mm1112/0,5.5.65.105TOP11500导

3、程0.5mm，公称直径5mm1112/0,5.3.64.105TOP11500导程0.5mm，公称直径3mm1112/1.3.64.105TOP8300导程1mm，公称直径3mm供货周期：3个月第一：继续研究步进电机的控制理论，根据步进电机和丝杠的载荷特性和精度，进行选购。导程为0。5的丝杠，公称直径为8mm时，额定静载荷所能承受扭矩为T=FP/2*П=0.0326N.m公称直径为5mm时，T=0.0191N.m找到与其匹配的步进电机有：常州华康电机：（0.01，0.013，0.005，0.008N.m）奥托尼克

4、斯：（0.018，0.028）第二：对步进电机进行了开环控制程序编制。程序面板图如下：该程序可以实现：选择与电机匹配的细分数，程序自动根据期望位移及速度和细分数，折算出所需要的脉冲频率和脉冲数量，从而实现了开环控制。经过实验，在压电陶瓷电源上，已能成功的输出控制脉冲。范伟5月30日2、控制手段：模糊控制器参数或控制输出的调整是从过程函数的逻辑模型产生的规则来进行。传统控制器参数或控制输出的调整根据对由一组微分方程描述的过程模型的状态分析和综合进行。模糊：锅炉温度控制规则：1、如果锅炉温度很冷，则大幅度升压；2、否

5、则如果锅炉温度冷，则小幅度升压；3、否则如果锅炉温度适合，则电压不变；4、否则如果锅炉温度高，则小幅度降压；5、否则如果锅炉温度很高，则大幅度降压。传统：PID模糊控制的特点：改善模糊控制性能的最有效方法是优化模糊控制规则，模糊控制规则带有主观性。模糊控制理论应用于如在测量数据不确切，要处理的数据量过大以致无法判断它们的兼容性、一些复杂可变的被控对象等场合。三、模糊控制特点（1）、无需知道被控对象的数学模型；（模糊控制是以人对被控系统的控制经验为依据而设计的控制器）（2）、是一种反映人类智慧思维的智能控制；（模糊

6、量，模糊推理属于人类思维）（3）、易被人们接受；（4）、构造容易；（软件，单片机实现）（5）、鲁棒性能好，适用于线性和非线性。一次函数叫线性函数，非一次函数叫非线性函数，例如一元一次函数y=ax+b，称y与x之间有线性关系；二元一次函数z=ax+by+c，称z与x、y之间有线性关系。鲁棒性：控制系统在其特性或参数发生摄动时仍可使品质指标保持不变的性能。控制系统的这个性能用鲁棒性表示。鲁棒性是英文robustness一词的音译，也可意译为稳健性。鲁棒性原是统计学中的一个专门术语,70年代初开始在控制理论的研究中

7、流行起来,用以表征控制系统对特性或参数摄动的不敏感性。四、模糊控制器的结构模糊逻辑控制器：测量信息的模糊化、推理机制和输出模糊集的精确化。五、模糊控制技术需要解决的具体问题：（1）模糊控制器的构造（单片机、集成电路芯片、可编程门整列。）（2）模糊信息与精确信息的转换（A/D，D/A。）（3）模糊控制器对外界环境的适应性及适应技术（大多采用传统技术或工艺技术。）（4）实现模糊控制系统的软技术（算法。）（5）模糊控制器和被控对象的匹配技术（主要依赖人们的经验。）第二节模糊集合论基础一、模糊集的概念模糊控制以模糊集合论

8、作为它的数学基础。1、集合是数学中的基本概念，是指具有某种特定属性的对象的全体。集合个体用小写u，集合全体用大写U；集合有抽象，或是具体；集合有有限个，或无限个；集合有离散，连续的。例如：2、集合论有经典集合论和模糊集合论。1）、经典集合论事物根据一定的标准进行分类，根据这种分类人们可以把不同事物归于这一类，或者不归于这一类，用于这种分类的数序工具就是经典集合论。例如:举