通過調整控制參數,常規PID控制器能夠實現精度要求不高的交流異步電動機矢量控制,但不能滿足高系統性能的調速要求,因為它是一種針對對象模型已知、參數不變基礎上的線性控制,而且對于控制參數的整定,主要根據經驗,一經整定基本不變,很難獲得參數的全局性最優值,表現出較差的自適應性與魯棒性。模糊PID控制器的設計,模糊PID控制結構模糊PID控制是以模糊規則為基礎,對PID參數進行實時調節的一種參數自整定控制系統。這里以礦井提升機運行實際速度與S曲線給定速度的誤差e和誤差變化率ec作為模糊控制器的輸入,PID控制器參數k作為模糊控制器的輸出。
模糊規則的建立這里采用工程上常用的二維Mamdani型模糊控制器,設定輸入變量e,ec和輸出變量k的模糊子集為負中,負小,零,正小,正中,正大,量化論域為[-3,MATLAB中使用模糊控制工具箱,可以得到各變量的隸屬度函數。考慮到對論域的覆蓋程度和靈敏度、穩定性和魯棒性原則,在論域的左端采用“Z”型隸屬度函數。右端采用“S”型隸屬度函數,其他部分采用三角形隸屬度函數。模糊控制規則是建立輸入模糊變量與輸出模糊變量之間的關系,根據工程整定中K三者的關聯并結合煤炭工程裝備技術現場提升機的運行期情況,確定模糊控制規則表的模糊規則表基于模糊規則表,應用模糊推理合成的算法,系統實時的PID參數取值應該分別為:其中:ΔK分別為模糊控制器輸出的修正值,K為PID控制器的初始值。在提升機運行的過程中,通過不斷檢測e和ec,在線實時整定PID參數值可以保證提升機按其給定的速度運行,提高系統的穩定性能。