PLC模糊控制程序设计-信息工程大学学报.PDFVIP

信息工程大学学报 Vo l. 11 No.1 第 11 卷第 1 期 2010 年 2 月 Journal of Information Engineering University Feb.20 1O PLC 模糊控制程序设计 谭彦彬，陈绒，曾磊 (信息工程大学信息工程学院，河南郑州 450002) 摘要:首先介绍了模糊的概念以及模糊控制的原理，然后详细分析了模糊控制的算法，最后给 出了 PLC 实现模糊控制的思路、方法及三菱 FX 系列 PLC 的具体程序。 关键词:模糊;模糊集;隶属度;模糊控制;解模糊;模糊推理 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671 -0673(2010)01 -0079 -04 Program Design of PLC Fuzzy Control TAN Yan-bin , CHEN Cheng ,ZENG Lei (Institute of Information Engineering ,Information Engineering University ,Zhengzhou 450002 ,China) Abstract: The definition and the theory of fuzzy control are introduced briefly , and the algorithm of fuzzy control is analyzed in detai l. Finally the thought and method are given , and the fuzzy control program of Mitsubishi FX series PLC are realized. Key words: fuzzy ; fuzzy sets; membership ;fuzzy control; defuzzification ; fuzzy reasoning 模糊控制(Fuzzy Control) ，与一般控制输出与输入关系总是精确不同，其输出与输入呈现模糊关系。 它是基于人的经验总结出来的一系列规则，井运用这些规则归纳出的算法去实现控制。 在实际工程中，许多系统和过程都十分复杂，难以建立确切的数学模型，设计出通常意义下的控制程 序，只能由熟练操作者凭借经验以手动方式控制，其控制规则常常以模糊形式体现在控制人员的经验中， 很难用传统数学语言来描述，这时使用模糊控制有可能获得满意的效果[IJ 。 1 模糊控制原理 1965 年美国控制论专家查德( L. A. Zadeh) 教授提出模糊概念，创立了模糊集合论，并在 1968 - 1973 年间先后提出语言变量、模糊条件语句和模糊算法等概念及方法，使得一些以往只能用自然语言条件语句 描述的于动控制规则可采用模糊条件语句来描述，从而使这些规则成为在计算机上可以实现的算法。 1974 年E. H. 曼达尼和 S. 阿西里安成功地把这种想法应用于小型汽轮机控制，开拓了模糊惯控制的应用 领域。此后，模糊控制方法迅速得到推广，被应用于热交换器、水泥窑、交通管理等许多领域。 PLC 模糊控制是一系列模糊控制技术的一种，其核 心是利用模糊集合理论把人的控制策略自然语言转化 为 PLC 的知识库及程序，以便在 PLC 运行程序时，能模 拟人的思维方式，对一些无法构造数学模型的被控对象 进行有效控制。图 I 所示为模糊控制结构框图。 从图 1 知，模糊控制属闭环控制，需要不停地检测控 图 l 模糊控制原理图 制对象的输出(调节量) ，且需要把输入精确量转换为模 糊量(称模糊化) ，进而利用输入输出间的模糊关系进行模糊推理。模糊关系就是基于人们尤其是专家的 经验所形成的一系列规则(大前提)。模糊推理把检测