模糊控制在纠偏控制系统中的应用

徐耀良，赵万剑，杨宁，王博，张少成

（上海电力学院电力与自动化工程学院，上海 200090）

模糊控制系统由于具备易于接受、设计简单、维护方便等优点，而且比常规控制系统稳定性好、鲁棒性高，因此得到越来越广泛的应用.同时，模糊控制对解决在非线性高速运动状态下的对象具有良好的控制效果.

而纠偏控制器的被控对象即卷材，在工作状况下速度极快，一般在3.5 m/s以上，本文将模糊控制应用于纠偏控制系统中，以提高纠偏控制系统的纠偏精度［1，2］.

1 系统工作原理

基于模糊控制的纠偏控制系统包括以下4个部分：一是被控对象，即卷材，卷材在高速运行状况下，受到不可控制力的作用，不能保持直线运行而使其幅宽中心线偏离基准中心线;二是颜色传感器，内部集成了可配置的硅光电二极管阵列和一个电流/频率转换器，可完成高分辨率的光照度/频率转换，可直接与微处理器通讯［3］.本装置采用颜色传感器TCS230;三是模糊控制器，包括定义变量、模糊化处理、模糊控制规则、逻辑判断和解模糊化5个部分，本文模糊控制器选用的单片机是C8051F023芯片;四是执行机构，其最大速度为28 mm/s.

整个纠偏控制过程是通过单片机对颜色传感器进行采样，并将采样数据处理后模糊化，解析被控对象的相对偏差，查询模糊控制规则表，选择相应的控制策略，送至执行机构驱动电机实现的.

基于模糊控制的纠偏控制系统原理示意如图1所示.

图1 基于模糊控制的纠偏控制系……