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模糊控制的主要思想是将人的经验加以总结,用模糊语言总结成一条条控制规则,进而设计一个控制器去代替人对复杂的生产过程进行控制。模糊控制可以辅助解决一些经典控制不容易解决的控制问题。
本文通过对模糊控制,模糊逻辑等内容进行了深入学习研究,分析各自的优点与不足,研究应用模糊控制的理论进行锅炉汽包水位的控制及其MATLAB实现问题,并对控制特性进行了相应的研究。主要完成以下的工作:
1、对常规的模糊控制理论及Mamdani型“Max-Min-重心法”进行综述,指出其设计的原理及方法。
2、设计了一个Mamdani型的锅炉汽包水位模糊控制器,并画出了它的仿真曲线。仿真曲线表明Mamdani型模糊控制器对于该系统具有很好的控制特性。
3、在Mamdani型的锅炉汽包水位模糊控制器设计的基础上,对控制特性进行了相应的研究:(1).设定点改变;(2).参数改变;(3).跟踪特性;(4).控制周期的改变;(5).抗干扰特性。通过这五种情况的仿真曲线的分析,我们可以得出Mamdani型的模糊控制器的优点与不足点:Mamdani型模糊控制器对于按给定的一个系统设计后会有很好的控制特性;对对象模型系数的变化与对控制周期的变化具有适应性,具有较好的抗干扰特性。对设定点的改变与对系统模型结构的变化不具有适应性;对对象模型系数的变化与对控制周期的变化是敏感的。
4、讨论控制过程中误差随时间变化的具体情况,从具体的仿真结果可以看出误差的变化过程比较让人满意。
5、对模糊控制器的设计中的控制规则及隶属函数的改变进行了相应的讨论,从得到的实际结果,可以看出规则数目的小幅度减少对整体的控制效果的作用不是非常明显。