本文提出了兩種結合模糊控制器與傳統PID控制器的方法，以PID控制器作
為受控系統的主控制器，而以模糊控制器作為受控系統的副控制器，期望
能經由此兩種控制器的結合，達到更完美的控制效果。本文利用模糊控制
器特有之語言記述方法，針對 PID控制器的缺點加以改善。方法一是針對
PID控制器的輸出控制量加以修正，當PID控制器的輸出不盡理想時，由模
糊控制器提供一修正量，以改善PID控制器的性能；方法二是針對PID控制
器的積分器加以改善，由模糊控制器所制定的控制規則，針對每個取樣週
期的積分值加以修正，以避免積分器在實際的控制系統中產生過飽和的現
象，並改善系統響應的穩態效果。此兩種方法，首先須對受控系統加以辨
別，得到可預測系統響應之模糊模式(fuzzy model) ，然後以模糊模式預
測 PID控制器輸出之控制量對系統響應之影響，最後根據預測之結果由模
糊控制器來決定改善 PID控制器性能所需之修正量。將此方法應用於直流
伺服馬達之定位控制，以驗證其可行性。由實驗結果顯示，此兩種方法的
確可準確地修正 PID控制器。方法一之結果不但可有效地降低馬達的最大
超越量且對上升時間不會有不良的影響；本方法亦可延用以改善其他形式
控制器之性能。至於方法二，事實上是針對方法一應用於 PID控制器時，
所發現之不盡理想處加以改良設計而成的。此方法是專門針對 PID控制器
而設計的改善法。當主控制器為 PID控制器時，方法二之控制效果將更優
於方法一。其結果不但具有極低的超越量、上升時間和安定時間，且對於
馬達各個位置之控制響應，皆可達到極佳的控制效果。
|