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    在本文的上一節(jié)中，詳細(xì)的討論了工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的Pm算法的特點(diǎn)。P控制算法對具有非線性、大時滯、時變、強(qiáng)禍合等特性的被控對象，控制效果并不理想。設(shè)計(jì)出固定參數(shù)的線性PID控制器往往難以得到最優(yōu)的控制效果;雖然針對這種現(xiàn)象在實(shí)際應(yīng)用中又出現(xiàn)了最優(yōu)PID，非線性Pm及自適應(yīng)PID等控制算法。但是從根本上說，由于對PID參數(shù)的尋優(yōu)是對PID三種控制作用的折中及對“干擾抑制整定”和“目標(biāo)跟蹤整定”的折中，其整定出的參數(shù)并不是最優(yōu)的，它受到PID控制規(guī)律本身的限制。由于PID控制具有很高的穩(wěn)態(tài)精度，將U型硅碳棒模糊控制器與PID控制結(jié)合起來，揚(yáng)長避短，即具有模糊控制靈活而適應(yīng)性強(qiáng)可對付系統(tǒng)非線性特性的優(yōu)點(diǎn)，又具有PID控制精度高的特點(diǎn)，正好可以發(fā)揮它們各自的長處。因此，在溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中引入FUZZY-PID雙?？刂撇呗?，將大大改善系統(tǒng)控制的動態(tài)響應(yīng)性能。

    本文提出了基于闡值切換的FUZZY-PID雙?？刂扑惴?，其基本思想是采用PID控制器與U型硅碳棒模糊控制器并聯(lián)方式，大偏差時采用模糊控制，小偏差則用自整定PID控制，既提高了控制精度，又消除了極限環(huán)振蕩，從而使二者的優(yōu)點(diǎn)得以充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。其控制結(jié)構(gòu)圖如圖3-3所示?；陉U值切換的雙?？刂平Y(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn):切換是程序根據(jù)事先設(shè)定的偏差范圍自動進(jìn)行的。系統(tǒng)引入Bang-Bang開關(guān)，程序判斷偏差E的大小來進(jìn)行控制模式的切換，當(dāng)偏差e大于某一闡值時，系統(tǒng)切換到常規(guī)U型硅碳棒模糊控制器，在常規(guī)U型硅碳棒模糊控制器的作用下，系統(tǒng)可以加快響應(yīng)速度;當(dāng)偏差e小于闡值X時，系統(tǒng)切換至常規(guī)Pm控制器，在常規(guī)PID的控制下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度可以得到大大的提高，控制過程中可以根據(jù)需要啟動Pm參數(shù)自整定程序，使得Pm參數(shù)的整定由控制系統(tǒng)自動完成而不需要人工整定，從而使得這種雙?？刂破骶哂许憫?yīng)快、穩(wěn)態(tài)精度高、使用方便的特點(diǎn)。基于閉值切換的雙?？刂扑惴ê唵危瑢?shí)時性好且響應(yīng)快，能夠消除靜態(tài)誤差。切換點(diǎn)成為影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，過早切換體現(xiàn)不出模糊控制的優(yōu)點(diǎn)而使超調(diào)量過大;過晚則不利于盡快消除穩(wěn)態(tài)誤差。zsrider.com