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3、模糊PI控制器設計

3.1、模糊化

模糊控制中的被觀測量通常是一個在一定精度范圍內(nèi)的精確數(shù)值量，而模糊控制的操作是基于模糊集合理論的，因此，要進行模糊操作首先要對被觀測量進行模糊化，模糊化必須按照一定的隸屬度函數(shù)來進行，定義輸入量的隸屬度函數(shù)通常由三角形、梯形和吊鐘型，理論上來講吊鐘型最為理想，但在工程上實現(xiàn)時計算復雜，可操作性不強。實踐證明，用三角形或梯形函數(shù)的實現(xiàn)性能與吊鐘型的并沒有十分明顯的差別，真正對控制器性能影響較大的是隸屬度函數(shù)對論域的覆蓋面大小，考慮到隸屬度函數(shù)曲線的簡單化和芯片處理的方便化，工程商常用三角形或梯形的隸屬度函數(shù)來對輸入量進行模糊化。

對于本文的系統(tǒng)，要求輸入偏差絕對值lel小余20%，取量化的基本論域為[-6,6]，總共13個量化等級，量化因子，并對量化結果進行四舍五入運算，取偏差e在論域上的語言集合為{NL,NM,NS,Z,PS,PM,PL}。

對于偏差變化率的絕對值|lel|，要求其不能大于6，取量化的基本論域為[-6,6]，總共7個量化等級，量化因子,同樣，要對量化結果進行四舍五入運算，取偏差變化率|e|在論域上的語言集合為{NL,NM,NS,Z,PS,PM,PL}。

對輸入輸出的隸屬度函數(shù)曲線都選為梯形，如圖4所示。

圖4 隸屬度函數(shù)曲線