[發明專利]一種微偏差區自修正模糊控制方法

有效

• 申請號: 201110440940.9
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN102411309A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 蔣建明;馬正華;徐守坤
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;B65H23/032
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

?本發明涉及一種控制調節技術，具體是在卷料糾偏導向控制裝置中，對偏差小的區域采用的自修正模糊控制方法。?

背景技術

卷煙廠及包裝材料廠廣泛使用的外包裝卷料糾偏導向控制裝置主要有兩類:一類是通過圖象識別并控制糾偏，例如：意大利RE公司和日本MITSUHASHI公司的產品，這種糾偏控制方法效果雖好，但價格極昂貴。另一類是通過光電傳感器監測并控制卷料的偏移，根據偏移的不同方向實時輸出高低電平給步進電機以控制糾偏方向，步進電機驅動器不斷向步進電機裝置輸出固定頻率脈沖。這種產品價格低廉，但存在明顯缺陷是：由于脈沖頻率是固定的，所以在偏移區任何位置糾偏速度都是固定的，這便導致其在中心線附近容易糾偏過大，而在偏移量較大區域又不能迅速糾偏，因此，只能用于初次糾偏。

目前，普通模糊控制在工業控制領域得到了較廣泛的應用，該控制方法對誤差及誤差變化率的加權均為0.5,?普通模糊控制具有不需要精確數學模型且初調快速的優點，只有當輸入變量論域劃分等級多時，才可以提高控制精度，但論域等級劃分數的增加會引起計算量成平方次上升。

多因子模糊控制是指在控制初期為迅速減小誤差對誤差的加權大些，對誤差變化率加權小些；在誤差小時對誤差加權小些，對誤差變化率加權大些，以保持系統穩定，多因子模糊控制在某些控制領域得到了應用，但對微偏差的控制相對較弱。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有卷料糾偏導向控制方法、普通模糊控制方法和多因子模糊控制方法的不足而提供一種糾偏速度快、控制精度高的微偏差區自修正模糊控制方法，?

?本發明采用的技術方案是：將光電傳感器和步進伺服驅動器分別經同一個接口模塊連接CPU，與偏差成正比的光電傳感器的輸出電壓經接口模塊傳輸給CPU，光電傳感器輸出的誤差e大于0.5V時，采用式????????????????????????????????????????????????的多因子模糊控制規律控制，u(x)是輸出量，e_c是采樣的誤差變化率，α₁＝0.55，α₂＝0.65，α₃＝0.75?，±1、±2、±3為誤差e的論域；計算得到實際控制輸出量等級U=int(u(x)+0.5),?int是取整；當誤差e小于0.5V時，采用微偏差自修正模糊控制，將初始誤差e₀與初始誤差變化率e_c0的值量化出相應的模糊等級M₁=int(K_e0·e₀+0.5)與N₁=int(K_ec0·e_c0+0.5)，K_e0=?K_ec0=6，為初始偏差e₀、偏差變化率e_c0的量化因子，直接由表查詢出對應的實際控制輸出量等級U，誤差e、誤差變化率e_c對應的第一次修正量U₁=U₀＋K_uo·U₁?，U₁是模糊等級M₁與N₁第一次查詢表的實際控制輸出量等級，K_uo為比例因子，U₀為普通控制器設定值；將第二次誤差e₁與第二次誤差變化率e_c1的值量化出相應的模糊等級M₂=int((K_e0·e₁-?M₁)·K_e1+0.5)與N₂=int((K_ec0·e_c1-?N₁)·K_ec1+0.5)，K_e1=?K_ec1=6，計算出修正量ΔU=?K_uo·K_u1·U₂?，K_uo=1，K_u1=0.5/3；再得到與e、e_c對應的經過二次修正的模糊控制輸出U₂=K_uo(U₁+?U₂·K_u1)，U₂是由M₂、N₂從表2查詢的相應的實際控制輸出量等級；得到第i+1次修正的模糊控制輸出U_i+1=?K_ui-1(U_i+?U_i+1·K_ui)；CPU通過U₂值的大小計算出需要輸出n個脈沖，實際輸出n=0.6·n個脈沖控制步進電機位移；同理在第i次修正時輸出n=0.6ⁱ·n個脈沖。