低分辨率隶属度函数的模糊集合
,
而在系统误差较小
或接近零时
,
宜采用具有高分辨率隶属度函数的模糊
集合 。根据经验以及本系统的特点
,
选取隶属度函数
如图 3所示 。
图
3
隶属度函数
模糊规则是基于手动控制策略
,
由人们通过学习 、
试验以及长期经验积累而逐渐形成的
,
它可以用条件
语句加以描述 。设系统中由轿厢加速度偏差 、
偏差变
化率确定控制力的规则为
R
1
,
并称其为基本模糊规则
,
如表 1所示 。
表
1
模糊控制规则
e
de
NB
NM
N S
ZR
PS
PM
PB
NB
PB
PB
PM
PM
PS
PS
ZR
NM
PB
PM
PM
PS
PS
ZR
ZR
N S
PM
PM
PS
PS
ZR
ZR
N S
ZR
PM
PS
PS
ZR
ZR
N S
N S
PS
PS
PS
ZR
ZR
N S
N S
NM
PM
PS
ZR
ZR
N S
N S
NM
NM
PB
ZR
ZR
N S
N S
NM
NM
NB
根据上述隶属度函数和模糊控制规则 ,应用加权
平均法求得模糊判决结果如图 4所示 。
图
4
模糊推理系统输出曲面图
模糊控制器的自身性能在很大程度上取决于模糊
控制规则
,
为使模糊控制器具有更强的通融性
,
要求控
制规则具有自调节功能 。对于一个二维模糊控制器
,
当输入变量
e, e
・
和输出量
u
的论域等级划分相同时
,
引
入描述控制规则的解析表达式
u
= -
[
α
e
+
(
1 - α
) e
・
]
α∈
(
0
,
1
)
(
10
)
本文通过调整 α值便可以调整模糊控制规则 。α
的大小直接反映对误差和误差变化率的加权程度
,
这
恰恰体现了人们进行控制活动的思维特点 。表 1为 α
= 0
.
5的结果 。
3
动态仿真及结果分析
根据前面的分析方法 ,选取满载 、
空载这两种工况
进行计算 ,取时间间隔 Δt = 0. 12 s,编制 MATLAB 程
序 ,运用龙格 - 库塔法求解该系统状态方程 ,得出各工
况下系统的各阶固有频率 ,如表 2所示 。
普通 7自由度电梯系统与带主动控制的 8自由度
电梯系统 的 轿 厢 振 动 加 速 度 响 应 及 频 谱 如 图 5 ～8
所示 。
表
2
高速曳引电梯
8
自由度系统固有频率
/ Hz
满载
时固
有频
率
f
1
f
2
f
3
f
4
5. 72
19. 50
31. 06
35. 84
f
5
f
6
f
7
f
8
46. 14
68. 07
137. 20
174. 15
图
5
7
自由度满载时轿厢振动加速度响应及
PSD
图
图
6
8
自由度满载时轿厢振动加速度响应及
PSD
图
图
7
7
自由度空载时轿厢振动加速度响应及
PSD
图
(下转第 78页 )
8
5
振 动 与 冲 击
2007
年第
26
卷