基于专家模糊控制的大滞后过程的研究

强明辉 周宇侯

(兰州理工大学，电气工程与信息工程学院;甘肃省工业过程先进控制重点实验室，兰州，730050)

0 引言

当前某些复杂工业的生产过程中，普遍存在着时变、大滞后的现象，这一现象造成系统的动态品质下降，从而大大降低控制系统的稳定性。

PID控制［1］在滞后系统中的应用十分有限，对于滞后较大的系统，常规PID控制往往难以取得满意效果。Smith预估控制［2］以及预测控制都需要建立精确的数学模型，而对于这类生产过程，模型往往难以精确建立。因而，使用传统的控制方法难以取得理想的控制效果，需要考虑采用先进的控制算法。

我们知道，引入专家控制具有抗滞后性强的优点，但对噪声干扰十分敏感，故这种方法也存在一定的弊端。模糊控制不需要被控对象的数学模型，控制器的鲁棒性较强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱，尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制，但由于对复杂控制过程难以形成完整的模糊规则，使得单纯的模糊控制无法适应不同的运行状态，影响了控制效果［3］。鉴于这两种控制方法的优缺点，本文旨在将专家控制与模糊控制结合起来，充分发挥各自优势，提出一种“专家+模糊”的控制方案来应对这类系统。

1 专家模糊控制器的原理

系统运用模糊逻辑原理、专家的先念知识和求解控制问题时的启发式规则来构造控制策略，在常规PID控制器的基础上整合了启发式逻辑推理来对控制参数进行调整。……