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电厂制定模糊控制的原理简述

电厂制定模糊控制的原理简述

[来源:http://www.hqmotorcn.com]    [作者:东莞电机厂]    [日期:2017-11-15 11:36]    [热度:]

利用规则进行模糊推理后可分别得到AKp、AKi、AKd的模糊控制规则曲面分别如表1-2所示。

表1:AKp的模糊控制规则表

e NB NM NS ec
ZO
PS PM PB
NB PB PB PM PM PS ZO ZO
NM PB PB PM PS PS ZO NS
NS PM PM PM PS ZO NS NS
ZO PM PM PS ZO NS NM NM
PS PS PS ZO NS NS NM NM
PM PS ZO NS NM NM NM NB
PB ZO ZO NM NM NM NB NB

表2:模糊控制规则表

e NB NM NS ec
ZO
PS PM PB
NB NB NB NM NM NS ZO ZO
NM NB NB NM NS NS ZO ZO
NS NB NM NS NS ZO PS PS
ZO NM NS ZO PS PS PM PB
PS NM NS ZO PS PS PM PB
PM ZO ZO PS PS PM PB PB
PB ZO ZO PS PM PM PB PB

图1:Ad的模糊规则曲面

Ad的模糊规则曲面

东莞电机厂通过步骤求解所得到的是一个输出变量的范围,需要进行模糊量清晰化的过程将输出的用模糊语言表示的模糊量转化为精确的控制量。

清晰化处理的常用方法有很多种,比如面积重心法,最大隶属度法,隶属度限幅元素平均法和系数加权平均法等等,在采用面积重心法进行设计。模糊隶属函数的曲线和横坐标共同围成一个平面,取该平面的面积重心作为代表点这就是面积重心法。由于控制器的输出量隶属度函数都是三角形函数,因此控制器的输出为若干个等腰梯形的累积面积,其中梯形的底为隶属度函数中模糊语言值的长度,高为模糊控制器输出值对应于该模糊语言值的隶属度,设输出的第i个梯形的重心横坐标为xb高度为M,面积的重心横坐标为S。

图2:基于模糊PID控制的单通道电动直驱压力控制系统的仿真模型

基于模糊PID控制的单通道电动直驱压力控制系统的仿真模型

图3:模糊PID的仿真模型

模糊PID的仿真模型

给定压力的期望值P=90Mpa的阶跃信号,以及斜率为1Mpa/s的斜坡信号;在模糊PID的控制下,并与常规PID进行比较,观察其压力输出响应曲线,在两种控制方式下都获得了较好的控制效果,但是在模糊PID控制下的系统具有更小的超调量,并且系统达到稳态的时间更短,跟随的能力更强,最终的控制效果比较理想。

电动直驱式的压力补偿方式主要运用在六面顶压机在合成金刚石时的补压和保压阶段。在实际应用过程中,金刚石合成时的粗定位、大行程运动仍采用常规的液压系统,当需要精确定位、保压、补压时,切换到电动直驱式的压力补偿系统。由于六面顶压机要同时控制六个方向的主油缸运动,在此电动直驱式的压力补偿系统中基于流体动力的特点,采用三组电机来进行控制,即每组电机控制一组对立面。在金刚石合成的过程中,压力的控制非常重要,这样就要求六面顶压机六个主油缸对中的中心点压力稳定,也就是要保证三通道的压力控制有较好的同步性。

东莞电机的同步控制算法的分析和比较,将对多电机的偏差耦合同步控制算法进行适当的改进作为的压力同步控制策略。建立三通道电动直驱压力同步控制系统的仿真模型,仿真框图如图4所示,其中三通道的压力同步控制主要依靠各通道的压力补偿器来实现,压力补偿器分别采用平均偏差耦合和加权平均偏差耦合的控制算法来进行设计。

图4:三通道压力控制系统仿真框图

三通道压力控制系统仿真框图
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