灰色預測模糊控制器在DTC中的應用
曹承志，張宇，陳忠黨，劉本偉（沈陽工業(yè)大學信息科學與工程學院，沈陽110023）
摘要：采用灰色預測方法提取系統(tǒng)的行為數(shù)據(jù)，尋求系統(tǒng)運動規(guī)律，從而能按規(guī)律預測系統(tǒng)未來的運動趨勢；并根據(jù)系統(tǒng)未來的運動趨勢，確定相應的控制決策實現(xiàn)準確的預測，控制籍此解決常規(guī)模糊控制器在直接轉矩控制過程中因電機模型參數(shù)不變及滯后所帶來的超調量大、響應慢和不穩(wěn)定性等問題。通過電機參數(shù)預測模型得出下一狀態(tài)磁鏈、轉矩和磁鏈位置角，經(jīng)過模糊推理給出相應的****或次****控制方案。仿真結果表明采用灰色預測模糊控制方法的直接轉矩控制系統(tǒng)克服了滯后效應對系統(tǒng)的影響，調節(jié)過程平穩(wěn)，在動態(tài)響應、抗干擾能力和魯棒性等方面均取得了良好的效果，其控制精度及動態(tài)品質均優(yōu)于常規(guī)的模糊控制器。關鍵詞：灰色預測；模糊控制；直接轉矩
中圈分類號：TP273+4 文獻標志碼：A 文章編號：1001-6848f 20101 01-0057-04
O引言
直接轉矩控制( DTC)技術自1980年代問世以來，以其新穎的控制思想、簡潔的控制結構和優(yōu)良的動、靜態(tài)性能而備受關注[1]。但是，由于直接轉矩控制理論固有的一系列問題，導致其動態(tài)控制效果較差，且都程度不同的存在著滯后問題，很難真正做到實時性、準確性和適應性[1]。本文嘗試通過灰色預測控制系統(tǒng)的行為數(shù)據(jù)，并與模糊控制理論相結合，避免了單純使用模糊集合理論帶來的學習性能差、輸出輸入變量論域上模糊集合隸屬度函數(shù)有較大主觀性等缺點，同時可以改進系統(tǒng)的實時控制。進而可以確定相應的直接轉矩控制策略，最終實現(xiàn)準確的預測控制。
1基于GM(1．1)模型的趨勢預測
灰色系統(tǒng)是指既含有已知信息，又含有未知信息的系統(tǒng)，它是介于白色系統(tǒng)和黑色系統(tǒng)之間的一種系統(tǒng)。它研究的是信息不完全的對象，其任務就是要開拓一條新的途徑，針對概率統(tǒng)計的弱點，從雜亂無章、有限的、離散的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律。建立灰色系統(tǒng)模型�；疑A測是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進行預測的方法，是根據(jù)過去的及現(xiàn)在已知的或非確定的信息、建立一個從過去延伸到將來的灰色模型(GreVModel．簡稱GM)，從而確定系統(tǒng)未來發(fā)展變化的趨勢，并為規(guī)劃、決策提供依據(jù)。
GM(I，1)模型的建立：首先對給定的原始時間數(shù)據(jù)序列X(0)=(X(0)(1)，X(0)(2)，…X(0)(n))
經(jīng)過一次累加生成數(shù)據(jù)列為X(1)=(X(1)(1)，X(1)(2)，…X(1)(n)),其中X(1)(k)= 的緊鄰值生成序列：
式中，  k=1，2，3，…，n。則CM(1，1)模型的一般表示形式  的解為： 式中，t表示時間a，b為參數(shù)  ， GM(1，1)模型  時間響應序列為 經(jīng)累減還原求出預測值：
式中，  |
