[发明专利]一种用于控制飞行器速率的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种用于控制飞行器速率的控制系统，其特征在于，所述系统包括

常规PID控制器(1)，用于对飞行器速率进行常规PID控制，并输出常规PID控制量u；

模糊PID控制器(2)，用于对飞行器速率进行模糊PID控制，并输出模糊PID控制量u’；

权重分配模块(3)，用于对常规PID控制器(1)和模糊PID控制器(2)进行权重分配，其中，所述权重分配模块(3)以偏差e的绝对值∣e∣为参考信号，对参考信号∣e∣进行模糊化处理，得到对应的语言值∣E∣，然后对∣E∣进行模糊推理和去模糊化，得到常规PID控制器和模糊PID控制器的权重分别为x₁和x₂；

运算器(4)，用于对u、u’以及x₁、x₂进行数据处理，得到所述系统的PID控制量u_系；和

执行机构，根据系统的PID控制量u_系控制飞行器速率的实际输出值c；

所述偏差e为飞行器速率的实际检测值c与设定值r之间的偏差；

其中，在权重分配模块(3)内设置有用于进行模糊推理和去模糊化的权重分配数据库，在所述权重分配数据库内设置有∣E∣的隶属度函数，其中，∣E∣的论域为：∣E∣＝{0.2，0.5，0.8，1.1，1.4，1.7，2，2.3}；

所述权重分配模块(3)包括

绝对值求取子模块(31)，用于对偏差e进行绝对值化处理，得到偏差e的绝对值∣e∣，在进行权重分配时，采用偏差e的绝对值∣e∣作为参考信号；和

权重分配子模块(32)，用于对常规PID控制器(1)和模糊PID控制器(2)进行权重分配；

所述权重分配子模块(32)包括参考信号模糊化模块(321)、权重分配模糊推理模块(322)、权重分配去模糊化模块(323)和权重实际值转换模块(324)，其中，

所述参考信号模糊化模块(321)用于对参考信号∣e∣进行模糊化处理，即将输入值匹配成语言值的过程，得到对应的语言值∣E∣；所述权重分配模糊推理模块(322)和权重分配去模糊化模块(323)用于对参考信号的语言值∣E∣进行处理，得到权重的模糊控制讯号X₁和X₂；所述权重实际值转换模块(324)用于对权重的模糊控制讯号X₁和X₂进行处理，得到常规PID控制器和模糊PID控制器的权重分别为x₁和x₂；

在权重分配数据库内设置有∣E∣的隶属度函数；和/或

在权重分配数据库中还设置有X₁/X₂的隶属度函数，其中，在X₁/X₂的隶属度函数中，X₁和X₂的论域为：X₁＝{0，0.1667，0.3334，0.5，0.6667，0.8334，1}，X₂＝{0，0.1667，0.3334，0.5，0.6667，0.8334，1}。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模糊PID控制器(2)包括

微分处理器(21)，用于对偏差e进行微分处理，得到偏差变化率e_c；

模糊控制模块(22)，用于对偏差e和偏差变化率e_c进行模糊控制处理，得到PID参数增量，即比例增益增量Δk_P’、积分增益增量Δk_I’和微分增益增量Δk_D’；和

PID调节器(23)，用于获得模糊PID控制器(2)对飞行器速率的模糊PID控制量u’。