模糊控制器在許多應用上雖有優於傳統線性控制器之處,例如不需要系統 的數學模式與對非線性系統的優異控制效果等等。但模糊控制最大的缺點 在於缺乏系統化的設計方法,因而控制器的參數需要設計者藉由專家知識 以試誤的方式逐一嘗試出來,而且設計者於找出參數後亦不能確定其所找 到的是否為最佳的控制參數。既然無可避免的要以試誤方式去試出較佳的 控制參數,那麼何不讓電腦代勞呢?故本文研究之目的在於設計一模糊控 制器之電腦輔助設計(CAD)系統,此系統結合了自我組織(SOC)與各種 搜尋法則,並藉由類比數位及數位類比轉換卡與受控系統連接,以幫助設 計者對於各種不同之單輸入單輸出系統均能在線上迅速地嘗試去設計出較 佳的模糊控制器。本研究並以磁浮撓性結構作實例,以驗證此模糊控制器 電腦輔助設計系統之實用性,蓋因磁浮撓性結構為一高階之非線性系統, 故以非線性之模糊控制器加以控制應可獲得較佳的效果。由實驗結果顯示 ,我們為本系統所設計的方法,諸如以模式為基礎之自我組織、異於傳統 MIT法則的前置補償增益調整法、以梯度法為基礎之增益與模糊集自調法 、以及以遺傳算則為基礎之規則庫自調法等,均可發揮預期的功效,因此 對於一般的單輸入單輸出系統,經由本軟體的協助將可以較短的時間設計 出適用於該系統之較佳的模糊控制器。
|