第5期 蒋闻，等：预测控制器设定值柔化因子的在线调整 ·439· 者小于tn-卫1时(P1P2为模糊宽度，由设计者给 数为5，则根据式(9)计算得到λ=0.1869.在控制 定)，满意度为1. 过程中，设定值柔化因子α按照式(13)在线动态调 在t时刻，对于预测时域中的各个未来时刻的 整，获得的控制效果如图6所示. 预测输出值(t+)也可以定义满意隶属度函数如 1.5 式(12)，其隶属度函数如图5所示. 三1.0 0.5 0.51.01.52.02.53.0 (a)输变化曲线 1.0 0.5 0 Ymin-S1 Yen yaats:M(tti) 0.51.01.52.02.53.0 t/8 图5(：+)的隶属度函数图 (b)输入变化曲线 1.0r Fig.5 The membership function fort+i) 0.5 r0,t+i)<y血-51； 1++)-恤5-≤0+)<m: 0.51015202.53.0 (c设定值柔化因字在线动态诣整 i)=1,ymin<(t+i)< 1.0 0.5 1- +)-,m≤+)<m+2 0 0.31.01.52.02.53.0 【/s 0,乡m+52≤(t+i) (仙)隶属度μ变化曲线 (12) 图6采用动态调整a方法的仿真曲线（入=0.1869） 式中：i=1,2,…,Hp Fig.6 Simulation results using the method of dynamical 当(t+i)在少n和分m之间时，满意度为1；当 tuning a with A =0.186 9 (t+)超出这个范围时，满意度逐渐降低；当y(t+ 图7是采用α动态调整与固定a值控制效果的 i)大于夕m+32或者小于yi-$1(s1、s2为模糊宽 比较，可以看出，系统上升时间和超调量得到满意折 度，由设计者给定)，满意度为0. 衷.图中实线为动态调整α的控制曲线，其余4条虚 对以上2个模糊变量进行模糊推理，得到t时 线为固定α的控制效果，它们对应的α值分别为 刻控制系统对控制目标的满意度函数为 0.10.5、0.75、0.9. in=,oA(mink,(1)(2),…,(Hp)}). 1.4r 根据文献[15]的讨论，模糊满意度指标增大 1.2 表示系统上升时间较长，而超调量较小，这时需要加 1.0 王 快系统的上升速度；反之山减小表示系统上升时间 0.8 较短，超调量较大，这时需要减慢系统的上升速度 0.6 --a=0.1 -=0.5 本文提出的依据模糊满意度动态调整控制器参 0.4 -----a=0.75 a=0.g 数α的表达式为 0.2 a动念调整 a =amae"huish,0<ama 1. (13)》 0 0.51.01.52.02.53.0 式中：am是参数a允许达到的最大值；b是依据实 tis 际系统由设计者选择的增益参数。 图7A=0.1869时，动态调整a与固定α值控制效果 这样的调节规律是直观并且容易理解的.根据 的比较 上面的分析，当4n增大，表示系统的上升时间长而 Fig.7 The control results comparison of dynamical tuning a 超调量较小，这时，需要加快系统的动态响应速度， and fixed a with A =0.186 9 则a需要减小；反之，当u减小，则表示系统上升 5 结束语 时间短而超调量大，这时，需要使系统的上升变得柔 和以抑制超调，则需要增大心 本文提出了一种预测控制器参数在线调整方法， 对于式(5)描述的系统，若系统矩阵期望条件 通过设计合适的控制量/控制增量加权因子入可以满