張婧　張松枝

摘 要：模糊控制引入直線伺服系統(tǒng)，使系統(tǒng)朝著期望目標(biāo)逼近，從而具有較高的性能指標(biāo)，是提高直線伺服系統(tǒng)性能的有效途徑。本文提出將模糊控制應(yīng)用于直線伺服系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)其速度環(huán)實(shí)現(xiàn)了模糊控制，實(shí)現(xiàn)了快速跟隨的要求，使系統(tǒng)朝著期望目標(biāo)逼近，從而具有較高的性能指標(biāo)，是提高直線伺服系統(tǒng)性能的有效途徑。

關(guān)鍵詞：直線伺服系統(tǒng)；模糊控制

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)零件的加工精度和效率提出了越來越高的要求，然而，傳統(tǒng)機(jī)床由于受自身結(jié)構(gòu)的限制，在進(jìn)給速度、加速度和定位精度等方面很難有突破性的提高。于是，一種嶄新的進(jìn)給傳動(dòng)方式—直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式應(yīng)運(yùn)而生。本文提出將模糊控制應(yīng)用于直線伺服系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)其速度環(huán)實(shí)現(xiàn)模糊控制，提高該系統(tǒng)的性能。

常規(guī)模糊控制在實(shí)際應(yīng)用中通常采用的是查表法。本模糊控制器的輸入為轉(zhuǎn)速偏差e和轉(zhuǎn)速偏差變化率ec。

1 輸入信號(hào)的模糊量化

輸入信號(hào)的模糊量化是把輸入給模糊控制器的精確量轉(zhuǎn)換為控制規(guī)則所需的模糊量。

設(shè)定誤差的基本論域?yàn)閇-|emax|，|emax|] ，誤差變化的基本論域?yàn)閇-|ecmax|，|ecmax|]，控制量的變化范圍為[-|umax|，|umax|]，它們的模糊論域?yàn)閧-n，-n+1，…，0，1，…，n-1，n}

誤差比例因子 Ke= n1/|emax|

誤差變化比例因子 Kec=n2/|ecmax|

控制量比例因子 Ku = m/|umax|

2 模糊控制規(guī)則的確定

模糊控制器是模擬人類的控制特征的一種語言控制器，它在某種程度上體現(xiàn)了人的思維方式。但是客觀世界中并沒有現(xiàn)成的控制規(guī)則，它需要設(shè)計(jì)者根據(jù)模糊控制器的結(jié)構(gòu)，從大量的觀察和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取，經(jīng)過去偽存真、去粗存精的過程，形成一系列用模糊條件語句描述的語言控制規(guī)則。

3 模糊控制表

模糊控制表可以通過查詢將當(dāng)前時(shí)刻模糊控制器的輸入變量量化值所對(duì)應(yīng)的控制輸出值作為模糊邏輯控制器的最終輸出，從而達(dá)到快速實(shí)時(shí)控制。模糊控制規(guī)則表必須對(duì)所有輸入語言變量量化后的各種組合通過模糊邏輯推理的一套方法離線計(jì)算出每一個(gè)狀態(tài)的模糊控制器輸出，最終生成一張控制表。

至此，模糊控制表已經(jīng)建立。由于模糊控制表的建立是離線進(jìn)行的，因此它絲毫沒有影響模糊控制器實(shí)時(shí)運(yùn)行的速度。一旦模糊控制表建立起來，模糊邏輯推理控制的算法就是簡(jiǎn)單的查表法，其運(yùn)算速度是相當(dāng)快的，完全能夠滿足實(shí)時(shí)控制的要求。