参数自调整模糊控制器设计及其Matlab仿真

吴冬春，蒋 爽

(1.盐城工学院，江苏 盐城 224003；2.河海大学，江苏 常州213022)

参数自调整模糊控制器设计及其Matlab仿真

吴冬春1，蒋 爽2

(1.盐城工学院，江苏 盐城 224003；2.河海大学，江苏 常州213022)

为提高弧焊焊缝跟踪系统的动态性能和稳态精度，设计了参数自调整模糊控制器。介绍了弧焊焊缝跟踪系统的结构，在此基础上根据二维模糊控制器的结构组成，设计了参数自调整模糊控制器结构。在大量试验和对焊缝跟踪系统理论分析的基础上选择了其论域；选择了进行模糊化处理的量化因子与比例因子；设计参数调整器。其次，建立系统仿真模型。编写C MEX S-函数；设计步进电机传递函数；构建了常规模糊控制器和加入了参数调整器的参数自调整模糊控制器的仿真系统。通过仿真和实验证明了参数自调整模糊控制器能够明显提高焊缝跟踪系统的动态性能和稳态精度。

焊缝跟踪系统；参数自调整；模糊控制；Matlab

0 前言

随着焊接自动化程度的日益提高，焊缝自动跟踪系统的应用领域不断扩大，对其调节速度和跟踪精度的要求也越来越高。因此，焊缝自动跟踪系统利用一定的信息处理技术正确探测到焊缝中心以后，必须要选择合适的控制方法，提高系统的响应速度，降低系统的超调，使焊枪快速、准确地回到焊缝中心。但由于焊接是一个非常复杂的过程，各种时变、非线性的影响因素很多，无法建立准确的数学模型，限制了常规控制方法的应用。目前焊缝跟踪系统中应用较多的简单模糊控制虽然对被控对象的非线性和时变性具有一定的适应能力，但也存在控制动作欠细腻、稳态精度较差以及缺乏在线自学习能力的不足，从而可能导致系统超调或响应速度不够[1]。……