由于操作者的经验不易精确描述，控制系统中各种信号以及评价指标不易定量表示，硅碳棒模糊理论是解决这一问题的有效途径。硅碳棒模糊控制技术作为一种智能控制，它是基于经验规则和专家知识的控制，其最大的特点是针对各类具有非线性、强祸合、不确定性、时变的多变量系统有良好的控制效果，自适应硅碳棒模糊控制就是将硅碳棒模糊控制和自适应控制相结合，利用各自的特点，以达到互补的目的。自适应硅碳棒模糊控制提高了系统的实时性，改善了系统的鲁棒性，使系统具有更强的适应性。自适应硅碳棒模糊PID控制系统结构如图2.11所示，它由一个标准PID控制器和一个硅碳棒模糊自适应机构组成，硅碳棒模糊自适应机构根据输入信号(即偏差e口。c)的大小、方向以及变化趋势等特征，通过硅碳棒模糊推理做出相应决策，在线调整PID参数Kp,K;,K、以满足不同时刻对参数的不同要求，使被控对象有良好的动、静态性能，达到满意的控制效果。其控制器可看成为参数增量式PID控制器，在初始化PID控制器参数的基础上叠加自适硅碳棒模糊控制器对PID参数在线调整，即糊关系。从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面考虑，K p ,K;和K、的作用如下:①比例系数K的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。K越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至不稳定。②积分系数K，的作用是消除系统的稳态误差。K，越大，系统的静态误差消除的越快，但K，过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。③微分系数K、的作用是改善系统的动态特性，其作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向变化，对偏差变化进行提前预报。但K、过大，会使响应过程提前制动，而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。一个典型动态过程响应曲线如图2.12所示。而且过程存在惯性(或滞后)造成的;BC段回调是由于AB段u(t)小于uo;同样CD下超调是因为BC段u(t)小和惯性的原因，因此要想动态过程的响应时间短，超调小，希望u(t)在DA的开始阶段取较大的值，以加快响应速度，而在不到A点时u(t)就应小下去以避免超调，即DA段的u(t)应先大后小。AB. BC.CD它各段对u(t)的要求如表2.所示。根据上面PID参数在控制系统中的作用可得出以下控制规律:DA段(e>0 , ec< 0):系统输出趋向稳态值的速度应越快越好，即应尽快消除偏差。由式((2.22)知，应加大偏差的加权系数，即K取较大值，K，取较小值，K、取较大值。当快接近A点时，为了减小超调，应减小误差变化的加权系数，即减小Kp值和增大K、值，为消除稳态误差应适当增加K值。www.zbqunqiang.cn