[发明专利]横机伺服系统速度调节器的控制方法

摘要

本发明针公开了一种横机伺服系统速度调节器的控制方法，现有技术中系统的适应性和稳定性不高，本发明的模糊PI控制算法以电脑横机传动机构的运行速度为控制对象，将实际参考速度和反馈的速度的差值和差值的变化率作为模糊控制器的输入，通过选取合适的论域和隶属度函数对输入量进行模糊化处理，利用实际中PI参数的整定策略设定了合适的模糊规则表，采用Mamdani型模糊推理算法和清晰化处理以后，输出了PI控制器参数值的变化量和，从而实现对PI参数的在线校正，本发明克服了传统手动校正PI参数的弊端，实现PI参数的在线实时校正，从而提高了系统的适应性和稳定性。

主权项

1.横机伺服系统速度调节器的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，步骤一、确定模糊控制器的输入、输出变量以电脑横机传动机构的运行速度为控制对象，将实际参考速度和反馈的速度值的差值和差值的变化率作为模糊控制器的输入，以传统PI控制器参数的变化量、作为输出；步骤二、选择输入、输出隶属度函数及其论域1) 选择隶属度函数输入偏差和偏差变化率，以及输出和的变量模糊集论域均为[-m，m]，其隶属度函数采用三角形函数；根据工程实际情况,输人变量e、ec、、的模糊子集均为{负大、负中、负小、零、正小、正中、正大},记为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM, PB},将其量化到(-m,m)的区域内，得其变量论域为｛-m，-m+1，…， m-1，m｝；2) 确定量化因子和比例因子设误差的基本论域为，误差变化的基本论域为，输出量的基本论域为；设误差变量、误差变化量、控制量所取的模糊子集的论域；误差的量化因子、误差变化的量化因子以及输出控制量的比例因子分别由下面的式子确定：（1.1）（1.2）（1.3）步骤三、确定模糊控制规则采用以下为PI参数的整定策略：（1）|e|较大时，为使系统具有较好的快速跟踪性能，不论误差的变化趋势如何，都应该取较大Kp，同时为避免系统响应出现较大的超调，应对积分作用加以限制，取较小的Ki；（2）|e|中等时，为使系统响应具有较小的超调，应取较小的Kp，同时为保证系统的响应速度，要选取适当的Ki；（3）|e|较小时，为保证系统具有较好的稳态性能，应取较大的Kp和Ki；在这种整定策略的基础上，建立、的模糊控制规则表；步骤四、选择模糊推理的方法模糊推理合成规则遵循极大-极小合成规则，并采用Mamdani型模糊推理算法；即采用如下形式的模糊隐含关系：If E is A and EC is B theisC,is D步骤五、确定输出量的去模糊化方法模糊控制算法给出的控制量，还不能直接控制对象，实际输出需进行去模糊化处理，将其转换到控制对象所能接受的基本论域中去，去模糊化处理算法采用重心法；便是应用重心法为模糊集合求得的判决结果,n为模糊控制器的规则总数，为三角形隶属函数曲线的峰值坐标，是对应的隶属度；步骤六、对PI控制器参数进行校正本模糊PI控制器就是利用模糊控制对PI控制器的参数进行实时校正，校正公式如下：式中，和为校正后的PI参数，和为校正前的PI参数，和为模糊控制器输出的校正值。