1、原理

　　這種控制必須精確地確定物件模型，首先將操作人員（專家）長期實踐積累的經驗知識用控制規則模型化，然後運用推理便可對PID引數實現最佳調整。

　　自適應模糊PID控制器以誤差e和誤差變化ec作為輸入，可以滿足不同時刻的e和ec對PID引數自整定的要求。利用模糊控制規則線上對PID引數進行修改，便構成了自適應模糊PID控制器，其結構如圖4-17所示。

離散PID控制演算法為:

式中， k為取樣序號，T 為取樣時間。

 PID引數模糊自整定是找出PID三個引數 Kp, Ki, Kd 與e和ec之間的模糊關係，在執行中通過不斷檢測e和ec，根據模糊控制原理來對3

從系統的穩定性、響應速度、超調量和穩態精度等各方面來考慮， Kp, Ki, Kd的作用如下：

（1）比例係數Kp的作用是加快系統的響應速度，提高系統的調節精度。 Kp越大，系統的響應速度越快，系統的調節精度越高，但易產生超調，甚至會導致系統不穩定。 Kp取值過小，則會降低調節精度，使響應速度緩慢，從而延長調節時間，使系統靜態、動態特性變壞。

（2）積分作用係數 Ki的作用是消除系統的穩態誤差。 Ki越大，系統的靜態誤差消除越快，但Ki過大，在響應過程的初期會產生積分飽和現象，從而引起響應過程的較大超調。若 Ki

（3）微分作用係數Kd的作用是改善系統的動態特性，其作用主要是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預報。但Kd過大，會使響應過程提前制動，從而延長調節時間，而且會降低系統的抗干擾性能。

以PI引數整定為例，必須考慮到在不同時刻兩個引數的作用以及相互之間的互聯關係。模糊自整定PI是在PI演算法的基礎上，通過計算當前系統誤差e和誤差變化率ec,利用模糊規則進行模糊推理，查詢模糊矩陣表進行引數調整。

模糊控制設計的核心是總結工程設計人員的技術知識和實際操作經驗，建立合適的模糊規則表，得到針對Kp, Ki兩個引數分別整定的模糊控制表。

    (1)   Kp的模糊整定規則表（見表4-11）

（2）Ki的模糊整定規則表（見表4-12）

Kp,Ki的模糊控制規則表建立好後，可根據如下方法進行自適應校正。將系統誤差e和誤差變化率ec變化範圍定義為模糊集上的論域。

其模糊子集為 e,ec={N,O,P},子集中元素分別代表負，零，正。設e、ec和兩個係數均服從正態分佈，因此可得出各模糊子集的隸屬度，根據各模糊子集的隸屬度賦值表和各引數模糊控制模型，應用模糊合成推理設計PI引數的模糊矩陣表，查出修正引數代入下式計算。

線上執行過程中，控制系統通過對模糊邏輯規則的結果處理、查表和運 算，完成對PID引數的線上自校正。其工作流程圖如圖4-18所示。