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模糊控制理论作为智能控制理论的一个重要分支,不仅适用于小规模线性单变量系统,而且逐渐向大规模、非线性复杂系统扩展。但模糊控制的缺点就是没有系统化的设计方法,其参数的设定要靠专家经验;并且存在静差。而常规PID控制作为最早发展起来的控制策略之一,由于其积分环节的存在,静态特性较好。因此,将模糊控制和PID控制结合起来的Fuzzy-PID混合控制渐渐成为研究热点。
论文就模糊控制性能的优化、优化方法的改进及Fuzzy-PID混合控制系统进行了较为系统的研究,主要研究成果包括:
1)由于模糊控制的控制规则的制定、隶属度函数和量化比例因子的选取、模糊子集的划分等具有一定的盲目性,为了提高模糊控制系统的性能,本文应用优化方法对各参数进行优化,改善了模糊系统的性能。
2)对于模糊控制各参数的优化基本都属于多变量的复杂优化问题,因此,优化方法的性能直接影响优化的效果。本文将SAGACIA优化方法进行改进,将混沌量引入SAGACIA优化方法中,即ISAGACIA优化方法,进一步改进了优化方法的性能。
3)提出了一种Fuzzy-PID混合控制系统。该混合控制系统采用权重调节器动态调节控制过程中各控制器所占的比例,并且引入的组合函数避免了切换带来的一系列问题,其中的模糊权重调节器的参数设计简单,权重调节器的规则经过优化后对系统进行权重的动态调节,并且当被控对象或环境发生变化后,可对模糊权重调节器重新优化规则,改善控制性能。