模糊控制-开启流量精准控制时代

时间:2017-12-22作者:尚水股份浏览次数:323次

模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称模糊控制(Fuzzy Control),是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。

1965年,美国的L.A.Zadeh创立了模糊集合论;1973年他给出了模糊逻辑控制的定义和相关的定理。1974年,英国的E.H.Mamdani首次根据模糊控制语句组成模糊控制器,并将它应用于锅炉和蒸汽机的控制,获得了实验室的成功。这一开拓性的工作标志着模糊控制论的诞生。

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模糊控制器包括四部分:

(1)模糊化。主要作用是选定模糊控制器的输入量,并将其转换为系统可识别的模糊量,具体包含以下三步:

第一,对输入量进行满足模糊控制需求的处理;

第二,对输入量进行尺度变换;

第三,确定各输入量的模糊语言取值和相应的隶属度函数。

(2)规则库。根据专家的经验建立模糊规则库。模糊规则库包含众多控制规则,是从实际控制经验过渡到模糊控制器的关键步骤。

(3)模糊推理。主要实现基于知识的推理决策。

(4)解模糊。主要作用是将推理得到的控制量转化为控制输出。

20多年来,模糊控制以现代控制理论为基,同时与自适应控制技术、人工智能技术、神经网络技术的相结合,在控制领域得到了空前的应用。我司自主研发的水位-流量自动控制系统实现了对水库入出水的精确控制。系统根据当前水位、前一时刻水位、目标水位和当前流量,由模糊控制规则推理出下一时刻的流量,从而调节流量控制阀,实现对水库水位-流量的精准控制。相较于传统控制,模糊控制解决了系统延时问题,鲁棒性强。

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控制进水阀和出水阀,使水槽水位保持在目标水位处

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按照日常操作经验,有以下规则:

1、若当前水位高于目标水位,则向外排水,差值越大,排水越快;

2、若当前水位低于目标水位,则向内注水,差值越大,注水越快;

3、若当前水位和目标水位相差很小,则保持排水速度和注水速度相等。

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