模糊控制算法，.ppt

模糊控制原理图 s:系统的设定值。 x1, x2:模糊控制的输入(精确量)。 X1 , X2:模糊量化处理后的模糊量。 U:经过模糊控制规则和近似推理后得出的模糊控制量。 u:经模糊判决后得到的控制量(精确量)。 y:对象的输出。 也可以表示成 工作步骤： 输入量模糊化 建立模糊规则 进行模糊推理 输出量反模糊 3、模糊控制的特点 　　 　　①适用于不易获得精确数学模型的被控　　　对象， 　　②是一种语言变量控制器 　　③从属于智能控制的范畴。该系统尤其适于非线性，时变，滞后系统的控制 　　④抗干扰能力强，响应速度快，并对系统参数的变化有较强的鲁棒性。 二、模糊控制在汽车的应用方面 1、ABS防抱死系统：工况的多变及轮胎的非线性 2、汽车巡航系统：外界负荷的扰动、汽车质量和传动系效率的不确定性、被控对象的强非线性 3、汽车空调：人体舒适感的模糊性和空调复杂结构 4、半主动悬架：系统参数不稳定性 5、发动机 三、在汽车空调上的应用 对汽车空调系统的要求： ★技术性能和控制性能优良，满足人体舒适性的要求； ★节能 自动控制的应用是达到这两方面要求的一个重要途径。 经典控制理论：建立数学模型 现代控制理论：状态方程 　　　 空调器为典型的传质换热系统，结构和内部物理过程复杂，难以建立精确的数学模型。汽车空调由于工作条件多变，用传统的控制方法如:PID控制，难以获得较好的控制效果。 对于环境干扰，鲁棒性好，能够抑制非线性因素对控制器的影响 控制过程： 1、根据温度传感器和湿度传感器测定的温度湿度，以人体舒适感为基 础，对车厢温度进行模糊修正 2、根据设定温度和实测温度，用模糊控制原则推论控制输出 3、根据室外温度、乘车满员率对控制输出进行热负荷模糊修正。 4、根据车门启闭情况，对控制输出进行修正 全空调型客车空调原理图 1、外进风;2出风口;3蒸发器风机:4蒸发器芯;5热水器芯: 6温度门:7、出风口:8车内进风 模糊控制是基于语言的控制 模糊语言集的组成： T（E） T（E）={负大，负中，负小，零，正小，正中，正大} 用模糊语言变量E 来描述偏差， 或用符号表示 负大NB（Negative Big）、 负中NM（Negative Medium）、 负小NS（Negative Small）、 零ZE（Zero）、 正小PS（Positive Small）、 正中PM（Positive Medium）， 正大PB（Positive Big）， 则： T（E）= {NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB} 建立隶属函数： 各参数对相应子集的隶属函数分别由不同的函数族决定。参数的相应子集指该参数被人为地划分成的等级所构成的一组模糊集合。相应子集的多少，由控制精度决定。 例如，参数“温差”的相应子集可以是“正大，正小，负小，负大”，也可以是“正大，正中，正小，负小，负中，负大”，后者比前者模糊子集多，因而控制精度更高（在其它条件相同的情况下）。温度偏差x 的相应子集为： 正大：u(ⅹ) =1-1/（1+0.5X2） (X>0) 正中：u (ⅹ)=1/（1+（x-2）2） (X>0) 正小：u (ⅹ)=1/（1+(x-1)2） (X>0) 正很小：u (ⅹ)=1/（1+0.5X2） (X>0) 负很小：u (ⅹ)=1/（1+0.5X2） (X<0) 负小：u (ⅹ)=1/（1+(x+1)2） (X<0) 负中：u (ⅹ)=1/（1+(x+2)2） (X<0) 负大：u (ⅹ)= 1-1/（1+0.5X2） (X<0) 1） 根据专家经验 2）? 根据熟练工人的经验 3）? 建立控制对象的模糊模型 温度偏差E的隶属函数 温度变化率Eu的隶属函数 控制输出量U的隶属函数 普通集合对温度的定义 模糊集合对温度的设定 ★汽车空调模糊控制系统的控制执行器压缩机、蒸发器风机、电子膨胀阀 ★控制目标: 压缩机能量调节机构控制其排量; 蒸发器风机控制车内的送风量; 电子膨胀阀控制压缩机吸入气体的过热度。 执行器和控制量之间有交互的影响, 增加了控制的复杂性。 汽车空调模糊控制框图 模糊控制规则：（根据人工经验设定） 根据温差和温差变化率设定等级，推导压缩机排量、膨胀阀开度和风机转速的等级。 (1