一种新型的二维ＰＩＤ模糊控制器

李庆春，沈德耀
中南林业科技大学机电工程学院，湖南长沙

中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙

摘　　　要：通过对常规ＰＩＤ控制器的结构分析，设计出一种新型的二维ＰＩＤ模糊控制器，其结构形式简称为ｆｕｚｚｙＰＤ＋ｆｕｚｚｙＩＤ型。根据模糊规则的图解分析，提出ｆｕｚｚｙＩＤ控制器的输入变量（偏差和偏差变化加速率）与输出变量之间的控制结构，并确定两控制器的模糊控制规则的相似性。通过对该ＰＩＤ模糊控制器的结构分析，给出与常规ＰＩＤ控制器系数ＫＰ、ＫＩ、ＫＤ之间的解析关系，表明该ＰＩＤ模糊控制器本质上是一种非线性的ＰＩＤ控制器。仿真结果表明比ｆｕｚｚｙＰＤ和ｆｕｚｚｙＰＩ控制性能优越。

关　键　词：ＰＩＤ控制；ＰＩＤ模糊控制器；非线性；模糊规则

１　引　言

模糊控制器的结构分析，这一新的理论研究方向在九十年代形成以来，已取得了一些有价值的研究成果。文献［１］对已有几种结构的ＰＩＤ模糊控制器进行了实验比较，包括ｆｕｚｚｙＰ＋ｆｕｚｚｙＩ＋ｆｕｚｚｙＤ型，ｆｕｚｚｙＰＤ＋ｆｕｚｚｙＩ型，ｆｕｚｚｙＰＩ＋ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＤ型，ｆｕｚｚｙＰ＋ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＩＤ型和ｆｕｚｚｙＰＩ＋ ｆｕｚｚｙＰＤ型。文献［２］提出一个基本的二维ＰＩＤ模糊控制器，这是一种ｆｕｚｚｙＰＩ＋ ｆｕｚｚｙＰＤ型模糊控制器。文献［３］分析了ＰＩＤ模糊控制器的结构，并使用小增益理论分析了（ＢＩＢＯ）稳定性条件。本文提出一种二维模糊控制器，其结构形式简称：ｆｕｚｚｙＰＤ＋ ｆｕｚｚｙＩＤ型，实验表明，控制效果好。

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