ＭＷＣ计算机模糊控制系统

模糊判决

根据模糊输出Ｃ来确定控制量ＷＤ的具体数值ｚ（确切值）。

方法：（加权平均法，取隶属度作为权系数）

设Ｃ＝Ｃ（Ｚ１）／Ｚ１＋Ｃ（Ｚ２）／Ｚ２＋…＋Ｃ（Ｚｎ）／Ｚｎ，

则确定执行量的公式

ｎ

∑ Ｃ（Ｚｉ）×Ｚｉ

ｉ＝１

ｚ＝

━━━━━━━━━━━ ｎ

∑ Ｃ（Ｚｉ）

ｉ＝１

〖小结〗

    如果系统的偏差为论域Ｘ中的元素ｘｉ，偏差变化率为论域Ｙ中的元素ｙｊ，根据上述算法，可以算出相应的控制量的变化ｚｉｊ。结合表２、３、４、５经计算机大量计算，对论域Ｘ、Ｙ中全部元素的所有组合都计算出相应的以论域Ｚ元素表示的控制量变化值，并写成矩阵（ｚｉｊ）ｐ×ｑ。即得到如表６所示的控制表，将表中的数据存放到过程控制计算机的内存中，便可在线使用。（矩阵即为模糊控制器的查询表。）

        表６ 模糊控制器查询表

ｃ(yj)
ｄ(zij)
ｅ(xi) －３－２－１０＋１＋２＋３ －３

－２

－１

０

＋１

＋２

＋３

4

3

2

1

1

1

0

4

3

2

1

1

0

-1

3

3

2

1

0

-1

-1

3

2

1

0

-1

-3

-4

2

1

0

-1

-2

-3

-4

1

0

1

-2

-2

-3

-4

0

1

-1

-1

-2

-3

-4

－３ │ 4 4 3 3 2 1 0

－２ │ 3 3 3 2 1 0 -1

－１ │ 2 2 2 1 0 -1 -1

    ０ │ 1 1 1 0 -1 -2 -1

＋１ │ 1 1 0 -1 -2 -2 -2

＋２ │ 1 0 -1 -3 -3 -3 -3

＋３ │ 0 -1 -1 -3 -3 -4 -4

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二、实时控制查表算法（在线部分）

１．输入量（实测值）的等级量化

将实测偏差ｅ转化成论域Ｘ的某一元素ｘ：

设Ｘ＝{－Ｎｅ，…，０，…，＋Ｎｅ}，Ｋｅ为量化因子，

则下列三种情况必居其一：

（１）ｌ≤Ｋｅ＊ｅ≤ｌ＋１，ｌ〈Ｎｅ

（２）Ｋｅ＊ｅ〈－Ｎｅ

（３）Ｋｅ＊ｅ〉Ｎｅ

对于情况（２）及（３），分别将ｅ量化为－Ｎｅ与Ｎｅ。

对于情况（１），

若ｌ≤Ｋｅ＊ｅ〈ｌ＋１／２，则将ｅ量化为ｌ；

若ｌ＋１／２≤Ｋｅ＊ｅ〈ｌ＋１，则需将ｅ量化为ｌ＋１。

同理可得，精确量偏差变化率ｃ在论域Ｙ上转化后的某一元素ｙ。

２．查询模糊决策表

将变换得到的输入ｘ与决策表的行比较，将变换得到的输入ｙ与决策表的列比较，

得出输出量相应级别ｚ。

３．输出量的精确化

将输出量ｚ转化为实际控制输出量ｄ，

转化公式ｄ＝Ｋｄ×ｚ。

三、自调整控制与系统性能分析（改善）

为了获取较好的控制效果，在上面设计的基本模糊控制器采用在线自动调整量化因子Ｋｅ、Ｋｃ和比例因子Ｋｄ的结构模式。即

１．当偏差ｅ较大时，减小Ｋｅ与Ｋｃ

《ＭＷＣ计算机模糊控制系统(第4页)》