Wat is een fuzzy PID -controller?

Een fuzzy PID-controller is een proportionele-integrale derivatieve controller die fuzzy logic-software principes gebruikt als een vorm van foutcontrole in industriële systemen.PID -controllers worden op grote schaal gebruikt in automatisering om kleppen en andere procesregels aan te passen op basis van de accumulatie van fouten in de tijd.Waar een fuzzy PID-controller verschilt van een standaard PID-controller is in hun vermogen om nauwkeurigere resultaten te bieden in niet-lineaire situaties.Fuzzy-systemen zijn gebouwd op een soort programmeerlogica die probeert de grijze gebieden van onzekerheid in processen op een meer succesvolle manier aan te pakken dan standaardcontroles.

Regelaarssystemen moeten een ingebouwde methode hebben om een waarde te sturen die is die is die isBuiten bereik terug naar een acceptabel bereik.Typische PID -controllers hebben een aan/uit -reactie op deze variabiliteit op ingestelde punten in het proces, die op sommige manieren kunnen worden vergeleken met een digitale methode om naar een proces te kijken, door het in discrete waarden op te splitsen en vooraf bepaalde acties toe te wijzen aan diewaarden.Een fuzzy PID-controller berekent daarentegen de afwijking langs een analoog bereik waar een optimale waarde en steeds meer niet-optimale waarden is, maar geen vooraf gedefinieerd punt waarop altijd actie wordt ondernomen.

Het ontwerp van een fuzzy PID -controller en een standaard PID -controller gebruiken beide historische waarden om toekomstige reacties te berekenen.De letters in PID staan hiervoor in feite, waarbij P huidige fouten vertegenwoordigt, ik voor fouten uit het verleden en D als toekomstige foutstatus.Fuzzy -systemen proberen de fouten in termen van persistentie in kaart te brengen en toe te wijzen aan verschillende lidmaatschapssets voor verschillende bereiken van logische omstandigheden.Dit stelt een fuzzy PID -controller in staat om ook de snelheid van verandering in te stellen voor het terugbrengen van een systeem onder controle.Deze mate van verandering is gebaseerd op inferentieregels, waarbij het verzamelen van gegevens en foutstatussen een meest correcte manier van handelen suggereert.

Een van de problemen met een fuzzy PID -controller is dat het tot conclusies kan komen die elkaar tegenstrijdig zijn en geen actie ondernemen.Dit vereist een proces van conflictoplossing in de code waarnaar in fuzzy -systemen gewoonlijk wordt aangeduid als defuzzificatie.Defuzzificatie wordt gedaan door bepaalde parameters in een PID -controller groter gewicht te geven dan anderen om de balans in een bepaalde werkingsrichting te geven, en dit is analoog aan een aangepaste versterking in een standaard PID -controller.

In gevallen van standaardvariatie kunnen een fuzzy PID -controller en een standaard PID -controller beide het besturingssysteem op dezelfde manier reguleren.Dit suggereert niet dat het identieke besturingssystemen zijn of dat de voordelen van fuzzy control zijn weerlegd.Het betekent eenvoudig dat de situatie gemakkelijk wordt afgehandeld door elk basiscontrolesysteem.Standaard PID -controllers kunnen worden gezien als een subset van de Fuzzy PID -controller, die een robuuster, capabele mogelijkheid heeft om onvoorspelbare afwijking aan te kunnen.In situaties waarin standaard PID-controllers falen, zal een goed ontworpen fuzzy PID-controller beter werken.

De voordelen die een fuzzy PID-controller aanbiedt, omvatten dat het verschillende responsniveaus kan bieden aan niet-lineaire variaties in een systeem, en bijTegelijkertijd kan het zowel functioneren als een standaard PID -controller in een systeem waar variatie voorspelbaar is.Een fuzzy PID -controller kan ook een systeem stabieler houden.Het kan worden gewogen in de richting van soorten reacties, net als de versterkingsinstellingen op een standaard PID -gecontroleerd systeem.