通過調(diào)整控制參數(shù),常規(guī)PID控制器能夠?qū)崿F(xiàn)精度要求不高的交流異步電動機矢量控制,但不能滿足高系統(tǒng)性能的調(diào)速要求,因為它是一種針對對象模型已知、參數(shù)不變基礎(chǔ)上的線性控制,而且對于控制參數(shù)的整定,主要根據(jù)經(jīng)驗,一經(jīng)整定基本不變,很難獲得參數(shù)的全局性最優(yōu)值,表現(xiàn)出較差的自適應(yīng)性與魯棒性。模糊PID控制器的設(shè)計,模糊PID控制結(jié)構(gòu)模糊PID控制是以模糊規(guī)則為基礎(chǔ),對PID參數(shù)進行實時調(diào)節(jié)的一種參數(shù)自整定控制系統(tǒng)。這里以礦井提升機運行實際速度與S曲線給定速度的誤差e和誤差變化率ec作為模糊控制器的輸入,PID控制器參數(shù)k作為模糊控制器的輸出。
模糊規(guī)則的建立這里采用工程上常用的二維Mamdani型模糊控制器,設(shè)定輸入變量e,ec和輸出變量k的模糊子集為負中,負小,零,正小,正中,正大,量化論域為[-3,MATLAB中使用模糊控制工具箱,可以得到各變量的隸屬度函數(shù)??紤]到對論域的覆蓋程度和靈敏度、穩(wěn)定性和魯棒性原則,在論域的左端采用“Z”型隸屬度函數(shù)。右端采用“S”型隸屬度函數(shù),其他部分采用三角形隸屬度函數(shù)。模糊控制規(guī)則是建立輸入模糊變量與輸出模糊變量之間的關(guān)系,根據(jù)工程整定中K三者的關(guān)聯(lián)并結(jié)合煤炭工程裝備技術(shù)現(xiàn)場提升機的運行期情況,確定模糊控制規(guī)則表的模糊規(guī)則表基于模糊規(guī)則表,應(yīng)用模糊推理合成的算法,系統(tǒng)實時的PID參數(shù)取值應(yīng)該分別為:其中:ΔK分別為模糊控制器輸出的修正值,K為PID控制器的初始值。在提升機運行的過程中,通過不斷檢測e和ec,在線實時整定PID參數(shù)值可以保證提升機按其給定的速度運行,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。