[发明专利]基于模糊滑模变结构的海洋生物酶固液分离流量控制器

权利要求书

1.基于模糊滑模变结构的海洋生物酶固液分离流量控制器，其特征在于，包括DSP模块、滑模控制模块、模糊控制模块和流量传感器，其中：

所述模糊控制模块由模糊化模块、模糊推理模块、清晰化模块和知识库模块组成；

所述滑模控制模块由积分滑模面模块、滑模趋近律模块、等效控制器模块和切换控制器模块组成；

所述DSP模块输出流量的下一个位置指令r(k)，所述流量传感器探测并输出当前流量的位置信号x(k)，并有误差信号e(k)=r(k)-x(k):

当|e(k)|小于预先设定的阈值ep时，先将误差信号e(k)及其微分信号e’(k)作为积分滑模面模块的输入以得到切换函数信号s(k)，再由切换函数信号s(k)一方面经滑模趋近律模块至切换控制器模块产生切换控制信号u_sw，另一方面经等效控制器模块产生等效控制信号u_eq，并得到控制信号u(k)=U_sw+U_eq;同时，将切换函数信号s(k)及其微分信号s’(k)作为模糊控制器的输入，依次经模糊化模块、模糊推理模块和清晰化模块，得到模糊控制输出信号fs(k)，再将模糊控制输出信号fs(k)反馈给切换控制器模块；最后将控制信号u(k)输出至离心机系统以实现流量控制；

当|e(k)|不小于预先设定的阈值ep时，取控制信号u(k)=u(k-1)十m，并将控制信号u(k)输出至离心机系统以实现流量控制，其中m为一有限常数值；

上述切换函数信号s(k)=ex(k),切换控制信号u_sw=(CB)^-1[-qTs(k)-ξTsgn(s(k))],等效控制信号u_eq=-(CB)^-1C(A一I)X(k)，其中A、B、C均为滑模控制系数，ξ=|fs(k)|，T为系统采样周期，0＜q＜1/T

2.根据权利要求1所述的基于模糊滑模变结构的海洋生物酶固液分离流量控制器，其特征在于，所述模糊控制器的输入s(k)、s'(k)以及输出fs(k)的模糊集均取为3个，表示为{NB=负大，ZO=零，PB=正大}，所采用的模糊规则为以下9条：

①If(s(k)isNB)and(s'(k)isNB)then(fs(k)isNB)

②If(s(k)isNB)and(s'(k)isZO)then(fs(k)isNB)

③If(s(k)isNB)and(s'(k)isPB)then(fs(k)isZO)

④If(s(k)isZO)and(s'(k)isNB)then(fs(k)isNB)

⑤If(s(k)isZO)and(s'(k)isZO)then(fs(k)isZO)

⑥If(s(k)isZO)and(s'(k)isPB)then(fs(k)isZO)

⑦If(s(k)isPB)and(s'(k)isNB)then(fs(k)isZO)

⑧If(s(k)isPB)and(s'(k)isZO)then(fs(k)isZO)

⑨If(s(k)isPB)and(s'(k)isPB)then(fs(k)isPB)。