英文翻译(胡芳芳).doc

电气信息工程学院
外文翻译
译文名称: 模糊控制器的设计
专业: 电气工程及其自动化
姓名: 胡芳芳
班级学号: 03-02-01
指导教师: 王卓
译文出处: Journal puter Control System
二○○八年四月二十日
模糊控制器的设计
摘要
模糊控制器的设计要比常规控制器复杂的多,举例来说要确定模糊规则库,模糊推理机,模糊机制,以及数据模糊化和解模糊处理。本文件确定并说明单回路模糊控制设计的选择,是基于正在实行的国家标准。本文还介绍了一种设计方法,即用PID控制器作为一个出发点。本文可以作为介绍模糊控制器的设计供设计工程师们查看。
目录
1 说明
2 模糊控制器结构






3 基于查表的控制器
4 输入输出框图
5 Takagi-Sugeno 型控制器
6 摘要
7 自适应规则

相对模糊控制器来说常规PID控制器的设计比较容易,而模糊规则的建立需要许多额外的设计问题,虽然很多教科书介绍了模糊控制,但很少有介绍简单的模糊控制器的参数设置问题。现在介绍一种方法,是基于一个三步走的设计程序,即建立PID控制:
设计一个PID控制器。
插入一个等价的、线性的模糊控制器。
使它逐渐变成非线性。
涉及到模糊控制器的不同的组成部分的说将会做简短的介绍。在以下的三部分种将介绍3个简单的模糊控制器的是实现:一种是纯模糊控制器,TSK模糊控制器和具有模糊器和解模糊器的模糊控制器。通过一个简单的清单总结了简单的模糊控制器主要的设计选择。本文中的术语是基于现在正在实行的国际标准(国际展览中心,1996年) 。
模糊控制器可以用来控制消费产品,如洗衣机, 摄像机和电饭煲,以及工业生产过程,如水泥窑,地铁和机器人。模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。正如模糊逻辑可以简单的说成是确定语言而非准确的数字,模糊控制可以说是作用模糊语言来实现控制而不使方程式。模糊控制器可以包括根据经验建立的规则,这对控制的实现非常有帮助。
举一个模糊控制典型应用的例子:
如果偏差是Neg并且偏差变化率也是Neg,则输出为NB。
如果偏差是Neg并且偏差变化率是Zero,则输出为NM。
……
所有的规则合成叫做规则库,这些规则都是用if-then的结构来表示的,通常if后面的部分叫做条件,then后面的部分是结论。那个输入值Neg是负小的缩写,NB的等价意思是负大,NM是负中的意思。计算机能够根据输入的偏差和偏差变化率来执行相应规则和计算控制信号。
这里的目的是要找出并解释各种设计的选择。
在一个基控制器的控制规则里控制策略或多或少的是用自然语言来存储的。控制策略是单独用语言变量来表示而不是用数学方程来描述的。基于自然语言变量规则的控制器是很容易被一个非专业的最终用户理解和应用。一个等效的控制器可以实施利用传统技术。事实上,任何一个基于规则的控制器均可以等效替代,公式转换语言—是一种易于实现的控制系统。
模糊控制器被应用于各种控制方案中(IEC,1996) 。最直观的一个是直接控制,而模糊控制器在一个反馈控制系统中放在前向通道里(图1) 。输出与给定值相比较,如果有偏差,控制器根据控制策略采取