[发明专利]一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法

权利要求书

1.一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤，

步骤一、确定自修正模糊PID控制器的输入量、输出量

以电液伺服控制机构为被控制对象，以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入，模糊PID控制器的参数变化量△k_p、△k_i和△k_d作为输出；

步骤二、选择输入量、输出量隶属度及其论域

输入偏差e和偏差变化率ec，以及输出△k_p、△k_i和△k_d的变量模糊集论域均为[-M，M]，其隶属度函数采用双输入三输出的三角函数形式。

步骤三、确定自修正模糊PID控制器的规则(算法)

u(k)=Kpe(k)+KiΣj=0ke(k)T+Kde(k)-e(k-1)T]]>

Δu(k)=u(k)-u(k-1)=k0e(k)+k1e(k-2)+k2e(k-2)+Kp[TTie(k)+TdTDe(k)-2e(k-1)+e(k-2)]+Kp[e(k)-e(k-1)]]]>

其中，k0=Kp+TKi+KdTk1=-Kp-2KdTk2=KpKdT]]>

式中k为采样周期，采样周期输出值k＝0，1…，u_k，K_p为比例系数；K_i为积分时间常数；K_d为微分时间常数。

步骤四、自修正因子的确定

根据控制的需要设计自修正因子，自修正的目的是找出调整因子λ，在线控制三个PID参数完成电液伺服系统模糊PID控制，自修正因子确定公式：

U=-(λE+(1-λ)E′)λ=1M(λs-λ0)|E′|+λ0]]>

式中，0≤λ₀≤λ_s≤1，λ∈[λ₀，λ_s]，λ是调整因子，在论域范围内可以自修正，E为变量与给定值的差值，E′为变量与给定值的变化差值，

步骤五：对PID控制器参数进行修正

本自修正模糊PID控制器就是利用模糊控制对PID控制器的参数进行实时修正，自修正公式如下：

Kp=kp0+Δkp×λpKi=ki0+Δki×λiKd=kd0+Δkd×λd]]>

式中k_p0，k_i0和k_d0为系统的PID系统参数初始值，K_p，K_i，K_d的自修正参数分另是λ_p、λ_i和λ_d。

根据上式，可在线对PID参数自修正，使控制器具有较快的响应速度、较小的超调量，控制精度提高。