卷绕机构薄膜张力的模糊控制研究(下)

2007/8/10 15:04:24

3 实验分析模糊控制依据长期经验和大量实验，从控制规则的制定，各模糊子集隶属函数的定义，各变量论域的确定，到选择适当的比例因子等均经过反复实践和修改完善。 由表2所得的实验曲线如图3所示，图中F为张力，t为时间，可见控制过程中，张力波动较大，稳定时间较长。为改善模糊控制器性能，我们曾引入单个及双修正因子，当误差较小时，用修正因子α1来描述控制规则，当误差较大时，用α2来描述控制规则，这样可改变误差和误差变化在不同情况下的权重。即：由此所得“控制规则表”（略）去控制张力波动，另外加入开关切换，当误差较大超过论域时，采用比例控制，提高响应速度。当误差较小时则引入线性控制理论的积分环节，以改善控制器的稳定性能，这样构成模糊-线性复合控制，其响应曲线如图4所示，其中α1=0.45，α2=0.6。　作单位阶跃响应如图5所示，其中曲线I为模糊-线性复合控制（α1=0.45，α2=0.6）的响应曲线，曲线II取α=0.65（单修正因子），曲线III取α1=0.5，α2=0.7（双修正因子）。4 结论影响张力控制系统精度的因素包括：机构机械加工及安装精度，张力传感器性能及A/D转换精度，模糊控制器设计的合理性等等。在这种多因素、时变、非线性控制系统中，对张力波动采用模糊控制，其优越性显而易见。它无须确切建立对象的数学模型，对过程参数的改变不很灵敏，有较强的鲁棒性。系统设计的模糊-线性复合控制器是在实验的基础上确定了双修正因子，并引入线性控制理论的积分环节，实验证明其张力控制响应速度快、超调量小，稳态误差小。作者/王甦1 李俊2 (1.南京工程学院电力系，；2. 深圳工商银行)

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