Co je Fuzzy PID Controller?

Fuzzy PID regulátor je proporcionální integrální derivátový regulátor, který používá fuzzy logické softwarové principy jako formu řízení chyb v průmyslových systémech. PID regulátory jsou široce používány v automatizaci k nastavování ventilů a dalších procesních řízení založených na kumulaci chyb v průběhu času. Tam, kde se fuzzy PID regulátor liší od standardního PID regulátoru, je jejich schopnost poskytovat přesnější výsledky v nelineárních situacích. Fuzzy systémy jsou postaveny na typu programovací logiky, která se pokouší řešit šedé oblasti nejistoty v procesech úspěšnějším způsobem než standardní kontroly.

Řídicí systémy musí mít nějakou vestavěnou metodu k řízení hodnoty, která je mimo rozsah zpět směrem k přijatelnému rozsahu. Typické PID regulátory budou mít zapnutou / vypnutou odezvu na tuto variabilitu v nastavených bodech procesu, což lze nějakým způsobem porovnat s digitální metodou pohledu na proces tím, že se rozdělí na diskrétní hodnoty a přiřadí jim předem stanovené akce hodnoty. Fuzzy PID regulátor na druhé straně vypočítává odchylku podél analogového rozsahu, kde existuje optimální hodnota a stále více neoptimální hodnoty, ale žádný předdefinovaný bod, ve kterém je vždy provedena akce.

Návrh fuzzy PID regulátoru a standardního PID regulátoru využívá historické hodnoty pro výpočet budoucích odpovědí. Písmena v PID ve skutečnosti představují toto, kde P představuje současné chyby, I za minulé chyby a D jako budoucí chybové stavy. Fuzzy systémy se pokoušejí zmapovat chyby z hlediska vytrvalosti a přiřadit je k různým členským sadám pro různé rozsahy logických podmínek. To umožňuje fuzzy PID řadiči také nastavit rychlost změny pro uvedení systému zpět pod kontrolu. Tato míra změny je založena na inferenčních pravidlech, kde akumulace dat a chybových stavů naznačuje nejsprávnější postup.

Jedním z problémů s fuzzy řadičem PID je to, že může dojít k závěrům, které jsou vzájemně si protichůdné a nečiní žádné kroky. To vyžaduje proces řešení konfliktů v kódu, který je v fuzzy systémech běžně označován jako defuzzifikace. Dešifrování se provádí tak, že určité parametry v PID regulátoru budou mít větší váhu než ostatní, aby se vyvažovala váha v určitém směru působení, což je analogické s upraveným ziskem ve standardním PID regulátoru.

V případě standardní variace může fuzzy PID regulátor i standardní PID regulátor regulovat řídicí systém stejným přesným způsobem. To nenaznačuje, že se jedná o identické řídicí systémy nebo že výhody fuzzy řízení byly vyvráceny. Znamená to jednoduše, že situaci snadno zvládne jakýkoli základní řídicí systém. Standardní PID regulátory lze považovat za podmnožinu fuzzy PID regulátoru, který má robustnější a schopnější zvládnout nepředvídatelnou odchylku. V situacích, kdy standardní PID regulátory selhávají, bude dobře fungující fuzzy PID regulátor fungovat lépe.

Výhody, které nabízí fuzzy PID regulátor, spočívají v tom, že může poskytovat různé úrovně odezvy na nelineární variace v systému a současně může fungovat stejně jako standardní PID regulátor v systému, kde je předvídatelnost variace. Fuzzy PID regulátor může také udržovat systém stabilnější. Může být vázána na typy odpovědí, stejně jako nastavení zisku na standardním systému PID.