MATLAB加热炉温度的模糊控制算法设计与仿真(9)
图2.3 查表法
(2) 硬件模糊控制器
硬件模糊控制器采用具有模糊推理功能的模糊芯片，它推理速度快，制精度高，处理速度至少比软件提高一个数量级。目前已经采用的硬件实现糊控制器产品有日本立石公司的模糊控制器FZ—1000，2000，5000，6000-17-日本奥井点电机公司的FOC2001A，日新电机的模糊控制器等等。限制硬件糊控制器普及的主要因素是价格问题，目前模糊芯片的价格还是比较昂贵的。
(3) 软件模糊推理
软件模糊推理法采用软件模糊推理法指用软件实现输入模糊化、模糊理算法以及输出解模糊等模糊过程，尤其是模糊推理过程，它不同于查表法可以把模糊推理过程离线完成，而是在线运行时每一个采样周期都要进行模推理。因此这种方法灵活性强，应用范围广，比查表法有更高的精度，但由其推理要花费一定的时间，因而要求计算机有较高的运行速度。目前有用软实现的通用模糊控制器产品，也有在它们生产的产品中配置有模糊控制软件块。
2.2.8 模糊控制方法的进展
(1) Fuzzy-PID复合控制
Fuzzy-PID复合控制指的是模糊控制技术与常PID控制算法相结合的控制方法。常用的是模糊控制器与PI调节器相结合Fuzzy-PI双模控制形式。这种控制形式的出发点主要是因为模糊控制器本身消除稳定误差的性能差，加入PI调解器可以消除稳定误差的作用。控制策略上为，在大偏差范围即偏差e在某个阀值之外采用模糊控制，以获得良好效果的瞬态性能；在小差范围内，即e落在阀值之内时转换成PID(或PI)控制，以获得良好的稳态能。二者之间的转换阀值由微机程序根据事先给定的偏差范围自动实现。
(2) 自适应模糊控制
自适应模糊控制又称为自组织模糊控制，它在控制过中自动地对模糊控制规则进行修改、改进和完善，具有自适应自学习的能力它比一般的模糊控制器增加了三个环节：性能量测、控制量校正和控制则修正。性能量测环节用于测量实际输出特性与希望特性的偏差，以确定输响应的校正量。控制量校正环节将输出响应的校正量转换为控制量的校正量控制规则修正环节修改模糊控制器的控制规则，这样就实现了对控制量的校自适应模糊控制，原理框图如图2.4所示。
图2.4 自适应模糊控制系统
(3) 专家模糊控制
专家模糊控制是专家系统技术和模糊控制相结合的产物，把专家系统技术引入模糊控制中，目的是进一步提高模糊控制器的智能水平。常规模糊控制器的魅力在于它能在一般的数学分析方法无能为力时提供一种基于规则的控制方法，而且简单易行。但常规的模糊控制方法的局限性在于控制器的结构过于简单，规则库一般只允许一种格式的规则，规则语言还不足以控制复杂过程所需要的启发式知识。专家系统方法重视知识的多层次及分类的需要，以及用这些知识进行推理的计算机组织。专家模糊控
制保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性，同时把专家系统技术的表达、利用知识的长处结合进来。
(4) 神经模糊控制
神经模糊控制是指基于神经网络的模糊控制方法。神经网络是人工神经网络的简称，它是由许多神经元作为节点以一定的方式连接在一起的网络，它具有分层的结构。神经网络的基本工作原理是先要提供它足够的典型的学习样本，这些样本必须能相当完善地描述所希望达到的系统的性能。神经模糊控制方法是指用一个神经网络实现常规模糊控制器的功能。就目前的资料应用方法，可以大致分为两类，一类是神经网络实现模糊控制规则及模糊推理，另一种则由神经网络实现全部模糊逻辑控制功能。神经网络技术与模糊逻辑控制相结合的神经模糊控制方法目前还没有达到成熟、完善和系统的地步[3]。