Was ist ein Fuzzy PID -Controller?
Ein Fuzzy-PID-Controller ist ein proportional-integraler-derivativer Controller, der Fuzzy-Logik-Softwareprinzipien als Form der Fehlersteuerung in industriellen Systemen verwendet. PID -Controller werden in der Automatisierung häufig verwendet, um Ventile und andere Prozesssteuerungen basierend auf der Ansammlung von Fehlern über die Zeit einzustellen. Wenn sich ein Fuzzy-PID-Controller von einem Standard-PID-Controller unterscheidet, ist die Fähigkeit, in nichtlinearen Situationen genauere Ergebnisse zu liefern. Fuzzy-Systeme basieren auf einer Art Programmierlogik, die versucht, mit den Grauzonen der Unsicherheit in den Prozessen erfolgreicher zu handhaben als Standardkontrollen. Typische PID -Controller haben eine Ein/Aus -Reaktion auf diese Variabilität an Sollwertspunkten im Prozess, der in gewisser Weise mit einer digitalen Methode der Betrachtung eines Prozesses verglichen werden kann, indem sie in diskrete Werte zerlegt und Predete zugewiesen werdenAktionen auf diese Werte. Ein Fuzzy-PID-Controller berechnet andererseits Abweichung entlang eines analogen Bereichs, bei dem ein optimaler Wert und zunehmend nicht optimale Werte vorhanden sind, aber kein vordefinierter Punkt, an dem immer Maßnahmen ergriffen werden.
Das Design eines Fuzzy -PID -Controllers und eines Standard -PID -Controllers verwenden beide historische Werte, um zukünftige Antworten zu berechnen. Die Buchstaben in PID stehen tatsächlich dafür, wobei P gegenwärtige Fehler, i für vergangene Fehler und D als zukünftige Fehlerzustände darstellt. Fuzzy -Systeme versuchen, die Fehler in Bezug auf die Persistenz abzubilden und sie verschiedenen Mitgliedssätzen für verschiedene Bereiche der logischen Bedingungen zuzuweisen. Dies ermöglicht es einem Fuzzy -PID -Controller, auch die Änderungsrate für die Wiederherstellung eines Systems wieder in die Kontrolle zu setzen. Diese Änderungsrate basiert auf Inferenzregeln, bei denen die akkumulierenden Daten und Fehlerzustände auf eine korrekte Vorgehensweise hinweisen.
Eine vonDie Probleme mit einem Fuzzy PID -Controller sind, dass er zu Schlussfolgerungen gelangen kann, die sich gegenseitig widersprühen und keine Maßnahmen ergreifen können. Dies erfordert einen Prozess der Konfliktlösung in dem Code, der in Fuzzy -Systemen häufig als Defuzifikation bezeichnet wird. Die Defuzifikation erfolgt durch Angabe bestimmter Parameter in einem PID -Controller ein höheres Gewicht als andere, um das Gleichgewicht in eine bestimmte Wirkungsrichtung zu geben, und dies ist analog zu einer angepassten Verstärkung in einem Standard -PID -Controller.
In Fällen von Standardvariationen kann ein Fuzzy -PID -Controller und ein Standard -PID -Controller das Steuersystem auf die gleiche Weise regulieren. Dies deutet nicht darauf hin, dass sie identische Kontrollsysteme sind oder dass die Vorteile der Fuzzy -Kontrolle widerlegt wurden. Es bedeutet einfach, dass die Situation von jedem grundlegenden Steuerungssystem leicht behandelt wird. Standard -PID -Controller können als Untergruppe des Fuzzy PID -Controllers angesehen werden, der eine robustere und fähigere Fähigkeit hat, unvorhersehbare Abweichungen zu bewältigen. In situEinen standardmäßigen PID-Controller scheitern, ein gut gestalteter Fuzzy-PID-Controller funktioniert besser.
Die Vorteile, die ein Fuzzy-PID-Controller anbietet, umfassen, dass er unterschiedliche Reaktionsniveaus für nichtlineare Variationen in einem System liefern kann, und gleichzeitig kann er sowie ein Standard-PID-Controller in einem System funktionieren, bei dem Variation vorhersehbar ist. Ein Fuzzy -PID -Controller kann auch ein System stabiler halten. Es kann auch wie die Verstärkungseinstellungen auf einem Standard -PID -System auf Arten von Antworten gewichtet werden.