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罐温复合模糊控制系统 对于罐温这样具有大滞后和时变性的系统,当τ较大时,PID控制会引起系统的响应超调过大或发生振荡。Smith预估补偿法是解决纯滞后问题的一种有效方法,但需要知道被控对象的精确数学模型,这在罐温控制中很难做到。大量应用实例表明:模糊控制的鲁棒性较好,对纯滞后及被控对象参数的变化不敏感,但因控制规则粗糙容易产生稳态误差,当较大时,尤其如此。由于PI控制克服稳态误差的能力较强,为此采用复合模糊控制方法,其主要思想是:把模糊控制与PI控制相结合组成复合模糊控制器,通过一个切换开关对被控对象实施控制,切换时机由误差和误差变化率来确定。复合模糊控制系统的结构如图3所示。图中PI为常规比例积分调节器,FLC为模糊控制器,K为控制开关。 其控制过程是:在过渡过程中,因系统的误差和误差变化率较大,复合模糊控制器主要是模糊控制的作用;当系统接近稳态时,系统的误差变化率较小,如果误差较大,则复合模糊控制器切换到PI控制;如果稳态误差在允许的精度内,则人用模糊控制;当系统受到扰动,模糊控制在克服扰动后仍有误差,则切抑郁到PI控制,待稳态误差消除后又回到模糊控制。由此可见,PI控制作用仅仅是克服稳态误差。 图4是某制药厂多粘菌素发酵生产时罐温设定值从36℃改为35.5℃,分别采用常规PI控制(PI控制参数用自整定法确定)与采用复合模糊控制的结果比较。复合模糊(Fuzzy-PI)控制的超调量比常规PI控制降低50%,调节时间缩短30%。复合模糊控制的动态和表态特性*,表现出良好的鲁棒性。因罐温控制为冷却水降温调节,所以控制规律为反作用或调节阀为气关(或电关)型。