ＭＷＣ计算机模糊控制系统

1、盘算机模糊操纵体系盘算机模糊操纵体系-卷烟均匀重量模糊操纵器的方案南京农业大学盘算中央张丽晖摘要本文研究在研究卷烟均匀重量操纵体系的总体方案，阐述了体系总体方案、硬件方案和软件方案；而且通过模糊主动操纵原理的阐发和模糊操纵器的方案，将模糊操纵应用于烟重操纵体系中，并针对卷烟机的卷烟均匀重量主动操纵。文中用于操纵烟重的新的模糊操纵算法，可作为一种通用的操纵算法。算法涉及模糊操纵器的输入输出。操纵器用均匀重量的缺点和变革率来维持一个恒定的输出烟重。关键词：均匀重量操纵器、模糊操纵、自调解算法【盘算机模糊操纵体系简介】新型烟棒消费线及时重量检测操纵体系是南京智能技能研究所和本文作者团结研究方案、协作

2、研制开拓的一个科研工程。它是卷烟消费流水线的焦点方法，能用于消费中举行性能测试、制品格量抽捡、网罗和处置惩罚数据、操纵消费等事情的配套综合体系。盘算机体系的利用、微机化数字仪表的研制以及先辈的模糊操纵技能的应用，必将使该体系能在有用、可靠的底子上，同时具备性能良好、技能先辈、操纵机动、维护便利等特点，它也应当成为新型卷烟消费流水线的最正确选择。在卷烟均匀重量集散微机测控体系中，接纳了先辈的模糊操纵器作为卷烟均匀重量操纵器，该操纵器在相应快、超调孝对参数变革不敏感等方面均优于传统操纵的操纵结果。本体系中对付烟重等环节所接纳的先辈的模糊操纵要领，将把卷烟均匀重量测控体系推向新的高度。模糊操纵器总述

3、有用的模糊微机操纵体系在卷烟均匀重量操纵体系中，对付烟重等操纵工具，接纳了一种新的操纵算法自调解模糊操纵算法，它以重量缺点及其变革率为输入，平坦电机转速为输出，在总结纯熟的技能工人的富厚履历的底子上，订定模糊操纵规矩，应用模糊推理合成规矩，盘算出用于该操纵回路及时操纵的根本模糊操纵器查询表；同时为猎取较好的操纵结果，接纳了在线主动调解量化因子和比例因子的布局形式。该算法具有精良的跟踪性能和抗扰动性能，可作为一种通用的操纵算法。模糊操纵器方框图如图所示。离线模糊F算法图模糊操纵器总框图图中，输出值是与红外线检测器实测烟重对应的数字量，是卷烟消费历程所要求的卷烟均匀重量值数字量，盘算机将值与给定值

4、比拟力，得出烟重缺点数字量，经盘算机处置惩罚可以获得缺点变革的数字量ii，此中i为前次的缺点；i为本次的缺点，与作为模糊操纵器的输入，模糊操纵器输出的操纵量是应当调治的数字量，对应着平坦电机的转速、标的目的及步数。此中，烟重基准值为，缺点丈量值范畴为过重极限操纵极限，重量缺点变革率为，步进电机转速操纵范畴为。按照操纵规矩，可以求出对应的模糊干系，有了，对付和的任何值，通过模糊算法合成推理规矩，可以求出对应的输出变量的值，再用加权均匀法就可求出相应的实行量。如上所述，对付和的每一组值，都可求出相应的实行量，但是这种盘算是相称繁琐的，盘算量很大，不克不及立即做出反响，不适于及时操纵。落服这一缺点的

5、办理要领是：可以离线即事先先做模糊决议表又叫查询表、操纵表、如表所示，并将此表输入盘算机。在操纵历程中，盘算机把采样后经变更得到的输入和，与表的行与列比力，可立即得出实行量。因此，现实模糊操纵算法分为在线和离线两部门。模糊操纵器的布局方案算法预处置惩罚一、确定语言变量、语言变量的根本论域按照操纵方案，拔取根本模糊操纵器的输入语言变量为重量缺点、重量缺点变革率，输出语言变量为平坦电机转速。重量缺点的根本论域为，重量缺点变革率的根本论域为，平坦电机转速的根本论域为，。二、选择模糊状态语言变量、的语言值形貌词汇太轻，轻，较轻，正常，较重，重，太重，简记为，；很快，快，稍快，正常，稍慢，慢，很慢，简记

6、为，；正大，正中，正小，保持，负小，负中，负大，简记为，；三、界说模糊集语言变量、所取的模糊聚集的论域将在根本论域内一连变革的、离散化即量化后分成、级档。语言变量、所取的模糊聚集的论域：所取的模糊聚集的论域，所取的模糊聚集的论域，所取的模糊聚集的论域，。四、确定量化因子和比例因子重量缺点的量化因子重量缺点变革率的量化因子平坦电机操纵转速的比例因子五、创立语言变量赋值表在确定语言变量的根本论域以及论域元素量化品级后，语言变量中各模糊子集的附属函数取正态型漫衍函数或按匀称型漫衍函数，在此底子之上，创立语言变量的赋值表。表语言变量赋值表附属度/语言值-3-2-1+1+2+310.50.50.5111

7、0.50.50.51表语言变量赋值表附属度/语言值-3-2-1+1+2+31111111表语言变量赋值表附属度语言值-4-3-2-1+1+2+3+410.50.510.50.50.5110.50.51六、确定模糊操纵状态表提娶订定模糊操纵规矩按照上述各语言变量赋值表，基于操纵者的理论履历，通过操纵者手动操纵计谋的总结，为卷烟均匀重量操纵体系布局模糊操纵规矩模糊模子。即把代表操纵规矩的模糊条件语句简写为模糊操纵状态表。表模糊操纵规矩表模糊操纵器的算法方案一、模糊算法离线部门模糊算法由模糊化、合成算法、讯断三步构成。输入模糊化查寻语言变量和的赋值表，寻出丈量值、的量化值、上与最大附属度对应的语言值

8、所决定的模糊聚集、。模糊聚集、便代表确定命、的模糊化。比方按照体系缺点丈量值确定命盘算出；查寻缺点赋值表，在级上的附属度、中央求取与最大附属度对应的语言值的模糊聚集为模糊聚集便是确定命缺点的模糊化。模糊算法器合成算法模糊操纵规矩在体系的操纵器中，模糊操纵规矩的一样平常情势为用复合条件语句表现为：假设且那么应用模糊聚集的运算规矩，可求出模糊干系：式中(1,1)，(,n)，即(i,j)运算的寄义由下式界说：，(i,j)，此中：、别离是缺点、缺点变革率、操纵量的论域；，别离是论域，上的模糊集，也别离是缺点、缺点变革率及操纵量的语言值；1,2,，1,2,n，1,2,*n；，。模糊算法用模糊推理合成规矩

9、法算出模糊操纵器输出的操纵量，设操纵规矩对应的模糊干系为，输入别离取模糊集为，那么输出的操纵量的变革为模糊集)表现模糊干系的合成即，按照上式，每一条操纵规矩可求出相应的，操纵为模糊讯断按照模糊输出来确定操纵量的详细数值确切值。要领：加权均匀法，取附属度作为权系数设，那么确定实行量的公式小结假设体系的缺点为论域中的元素，缺点变革率为论域中的元素，按照上述算法，可以算出相应的操纵量的变革。团结表、经盘算机大量盘算，对论域、中全部元素的全部组合都盘算出相应的以论域元素表现的操纵量变革值，并写成矩阵。即得到如表所示的操纵表，将表中的数据存放到历程操纵盘算机的内存中，便可在线利用。矩阵即为模糊操纵器的查

10、询表。表模糊操纵器查询表(yj)(zij)(xi)43211143211-13321-1-1321-1-3-421-1-2-3-411-2-2-3-41-1-1-2-3-44433210333210-122210-1-11110-1-2-1110-1-2-2-210-1-3-3-3-30-1-1-3-3-4-4二、及时操纵查表算法在线部门输入量实测值的品级量化将实测缺点转化成论域的某一元素：设，为量化因子，那么以下三种环境必居其一：，对付环境及，别离将量化为与。对付环境，假设，那么将量化为；假设，那么需将量化为。同理可得，准确量缺点变革率在论域上转化后的某一元素。查询模糊决议表将变更得到的输入

11、与决议表的行比力，将变更得到的输入与决议表的列比力，得出输出量相应级别。输出量的准确化将输出量转化为现实操纵输出量，转化公式。三、自调解操纵与体系性能阐发改进为了猎取较好的操纵结果，在上面方案的根本模糊操纵器接纳在线主动调解量化因子、和比例因子的布局形式。即当缺点较大时，减小与与增大d，以快速减小；当缺点较小时，体系已靠近稳态，必要大区分率以进步体系的操纵精度以及进步体系的阻尼程度，应增大e与，同时减小d。结论卷烟均匀重量操纵体系模糊操纵实现与结果本体系通过微型盘算机的模拟仿真，按照上述操纵方案实现了模糊操纵；而且按照网罗到的信息，可便利地修改量化因子和比例因子，监测烟机工况和及时发出报警信号。通过对卷烟均匀重量操纵体系实现盘算机模糊操纵的技能阐发，它将有助于进步产量与质量、进步烟机不变性，低落烟耗且经济效益显着，能到达比力抱负的操纵结果；其投资少、效益大，具有辽阔的推广应用远景。【参考