自动调谐器
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我们已解决的问题
虽然传统的模糊逻辑控制器(FLC)功能强大,但仍存在一个具有挑战性的问题:调整参数。犹如所有专家系统,FLC参数(称为知识库或KB)是一个复杂的结构,由大量参数组成,包括规则及隶属函数,以及其他值,例如缩放因子、规则权重和增益。
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自动化FLC调整的需求
在模糊逻辑控制应用中,FLC调整涉及选择产生最佳控制响应的FLC参数的值(知识库或KB)。通常需要大量的反复试验生成及调整KB,并且需要在操作环境中进一步优化以便通过重复实验实现最佳控制质量。因此,KB的生成和调整只能由模糊逻辑专家执行,并且需要大量的工作和时间。
可以看出,开发可用于模糊控制器的自动调谐的系统将节省项目时间和精力,并且将拓宽模糊逻辑应用。此类工具将帮助专家和新手在无需了解KB采集和调整的复杂性的情况下,将模糊逻辑技术应用于工业系统。
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近似模型
FLC优于其他控制器(例如PID)的优点在于它不需要精确的过程模型。使用PID,模型越准确,调整参数越好,近似模型便足以获得良好的FLC调整。这将产生实质性差异,因为获得精准模型可能是一项挑战。
设计人员可以使用edeX 生成流程模型。
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我们的解决方案
Xiera开发了自动调谐器,这是一个强大而独特的智能和模糊控制器调整系统,可自动完成FLC知识库优化过程。自动调谐器能够生成FLC参数的最佳值,从而产生满足用户规格的过程行为。
自动调谐器是一个模糊专家系统,采用模糊决策、启发式和机器学习技术。它采用智能成本函数和约束条件,利用强大的模糊逻辑公式进行描述,利用智能模糊决策技术执行任务分析,解决模糊控制器调整问题。
自动调谐器为模糊逻辑控制应用于工业和嵌入式系统开辟了新可能性。它扩大了该技术在最新和尚未开发的领域中的应用。
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自动调谐器的优势
- 创建更多模糊控制器的设计和架构,这些控制器功能非常强大且响应速度非常快,但需要更复杂的参数进行调整,手动无法实现。
- 为模糊控制器提供更多的自由度。
- 用户可以将分级模糊控制器用于高度复杂的控制系统。
- 用户可以在无需执行手动调整模糊逻辑参数的艰巨任务的情况下处理多变量控制系统。
使用edeX调整模糊控制器
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自动调谐
在自动调整模式中,用户通过使用过程模型调整模糊控制器,采用模糊设计软件自动优化FLC参数。然后将调整后的KB下载到芯片并进行在线测试。
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在线手动调谐
在线手动调整直接在过程中执行,迭代编辑知识库,并将其下载到微控制器,以验证控制器对过程的操作。
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离线手动调谐
使用模拟控制回路在过程模型上执行离线手动调谐。迭代改变及模拟FLC参数以改善控制器响应。 然后将调整的KB下载到目标并进行在线测试。
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交互式调谐
用户可以随时停止自动调整,以手动更改FLC配置。将手动编辑与自动搜索相结合,实现最大程度的灵活性及对设计过程的控制。