风电机组控制与优化运行第3章风力发电系统的转速和功率控制

风电机组控制与优化运行风电机组控制与优化运行第第3 3章风力发电系统的转章风力发电系统的转速和功率控制速和功率控制第第3章章 风力发电机组的转速、风力发电机组的转速、转矩和功率控制转矩和功率控制风风力力发发电电机机组组转转速速、转转矩矩和和功功率控制基本原理率控制基本原理模糊控制基础模糊控制基础风力发电机组模糊控制系统风力发电机组模糊控制系统风力发电机组的其它控制方法风力发电机组的其它控制方法3.1 风力发电机组转速、转矩风力发电机组转速、转矩 和功率控制基本原理和功率控制基本原理 在在大大型型风风电电机机组组控控制制系系统统中中，其其转转速速、转转矩矩和和功功率率控控制制系系统统最最为为重重要要，也也最最为为复复杂杂。因因为为该该系系统统几几乎乎涉涉及及到到风风力力发发电电系系统统中中的的所所有有重重要要部部件件如如风风力力机机、传传动动系系统统、发发电电机机、变变流器、桨距伺服系统等等。流器、桨距伺服系统等等。3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式 风风力力发发电电机机组组的的调调节节方方式式是是围围绕绕着着如如何何控控制制风风力力机机接接近近风风速速模模型型的的理理想想功功率率曲曲线线运运行行。在在不不同同的的运运行行区区域域，其其调调节节手手段段不不同同：定定速速/变变速速和和定定桨桨/变变桨桨都都是是常常见见的的方方法法。故故调调节节方方式可分成四类：式可分成四类：定速定桨距调节定速定桨距调节 定速变桨距调节定速变桨距调节 变速定桨距调节变速定桨距调节 变速变桨距调节变速变桨距调节3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式定速定桨距调节方式的主要特点是：定速定桨距调节方式的主要特点是：桨叶和轮毂的连接是固定的，其桨距角固定不变；桨叶和轮毂的连接是固定的，其桨距角固定不变；将将FSIG直直接接接接到到电电网网上上，发发电电机机的的转转速速由由电电网网频频率率确确定定，风能转换系统在固定速度下运行；风能转换系统在固定速度下运行；控制简单，成本低；控制简单，成本低；在在额额定定风风速速以以下下运运行行区区域域内内，由由于于电电机机转转速速恒恒定定，不不能能达到功率的最大获取，捕获能力低于理想的功率曲线；达到功率的最大获取，捕获能力低于理想的功率曲线；在在额额定定风风速速以以上上运运行行区区域域内内，其其功功率率调调节节能能力力弱弱，功功率率不稳定，电压波动也大，电能质量不好。不稳定，电压波动也大，电能质量不好。鉴鉴于于这这些些缺缺点点，该该类类型型的的风风力力发发电电机机正正逐逐渐渐淘淘汰汰，取取而而代代之之的是更先进调节方式的风力发电机。的是更先进调节方式的风力发电机。一、一、定速定桨距调节方式定速定桨距调节方式3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式 安安装装在在轮轮毂毂上上的的叶叶片片，可可以以通通过过桨桨距距伺伺服服系系统统改改变变其其桨桨距距角角的的大大小小。其其优优点点是是桨桨叶叶受受力力较较小小，桨桨叶叶可可以以做做的的比比较较轻轻巧。巧。当当风风速速在在额额定定风风速速以以上上时时，通通过过改改变变桨桨距距角角的的控控制制，从从而改变作用在风轮上的气动扭矩，使功率保持在恒定值。而改变作用在风轮上的气动扭矩，使功率保持在恒定值。当当风风速速在在额额定定风风速速以以下下时时，恒恒定定转转速速运运行行使使得得转转换换效效率率不不能能优优化化，即即一一种种非非优优化化的的稳稳态态能能量量获获取取，且且结结构构比比较较复复杂杂，故障率较高，发电品质较差。故障率较高，发电品质较差。二、二、定速变桨距调节方式定速变桨距调节方式3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式 发发电电机机的的转转速速可可以以随随风风速速而而变变化化，在在风风力力发发电电系系统统中中应应用较普遍，特别适合低风速下运行。用较普遍，特别适合低风速下运行。在在风风速速低低于于额额定定风风速速时时体体现现在在能能量量的的捕捕获获能能力力提提高高，机机械振荡减小，电能的质量也有所改善。械振荡减小，电能的质量也有所改善。在在风风速速高高于于额额定定风风速速时时，采采用用变变速速被被动动失失速速控控制制方方式式和和变变速速辅辅助助失失速速控控制制两两种种基基本本操操作作方方式式，可可能能会会引引起起瞬瞬间间载载荷荷增大和电压起伏，发电品质还有待提高。增大和电压起伏，发电品质还有待提高。三、三、变速定桨距调节方式变速定桨距调节方式3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式 变变速速变变桨桨距距控控制制结结合合了了变变速速定定桨桨控控制制和和定定速速变变桨桨距距控控制制的的优优点点，风风电电机机组组的的发发电电品品质质相相对对采采用用其其它它几几种种调调节节方方式式的的风电机组发电品质更高、更好，是目前国际流行的控制方式。风电机组发电品质更高、更好，是目前国际流行的控制方式。当当风风速速低低于于额额定定风风速速时时，以以变变速速模模式式运运行行，风风能能捕捕获获效效率高于采用失速控制的风电机组，具有优化的气动特性；率高于采用失速控制的风电机组，具有优化的气动特性；当当风风速速高高于于额额定定风风速速时时，采采用用变变桨桨距距调调节节，通通过过桨桨距距角角的的改改变变，改改变变作作用用在在风风轮轮上上的的气气动动转转矩矩，使使功功率率保保持持在在恒恒定定值。值。四、四、变速变桨距调节方式变速变桨距调节方式3.1.1 风力发电机组的调节方式风力发电机组的调节方式 变速变桨距风能转换系统的主要特点是：变速变桨距风能转换系统的主要特点是：与定桨距相比，具有在额定风速以上输出功率平稳。与定桨距相比，具有在额定风速以上输出功率平稳。在额定点具有较高的功率系数。在额定点具有较高的功率系数。桨桨距距角角是是由由发发电电机机输输出出功功率率的的反反馈馈信信号号跟跟踪踪额额定定功功率率来确定的，不受气流密度的影响。来确定的，不受气流密度的影响。在在额额定定风风速速以以下下时时，桨桨叶叶节节距距可可以以调调整整到到合合适适的的角角度度，使使风风轮轮具具有有更更大大的的起起动动力力矩矩；当当需需要要脱脱离离电电网网时时，可可以以调调整整叶叶片片桨桨距距角角使使功功率率逐逐渐渐减减小小到到零零，减减小小了了发发电电机机与与电电网网断断开开时对电网的冲击。时对电网的冲击。低低风风速速时时能能根根据据风风速速变变化化，调调整整发发电电机机运运行行工工作作点点，保持最佳叶尖速比以捕获最大风能。保持最佳叶尖速比以捕获最大风能。高高风风速速时时利利用用风风轮轮转转速速的的变变化化，储储存存或或释释放放部部分分能能量量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。四、四、变速变桨距调节方式变速变桨距调节方式3.1.2 风力发电机组的运行区域风力发电机组的运行区域vinvNvout风速风速vPN最优功率最优功率P0ABDECv1转速转速桨距角桨距角N Nminmin900 区域区域A：vvin 风风速速低低于于切切入入风风速速，风风能能太太小小，不不能能带带动动风风机机转转动动（或或虽虽能能带带动动风风机机旋旋转转，但但发发电电量量太太少少，不不足足以以补补偿偿风风机机运运行行成成本），故不能发电。本），故不能发电。区域区域B：vinvv1 桨桨距距角角保保持持不不变变，控控制制发发电电机机转转速速，使使转转速速跟跟随随风风速速而而变变化化，保保持持恒恒定定叶叶尖尖速速比比，以以寻寻求求最最大大风风能能捕捕获获。该该区区域域也也称称为为恒恒CPmax工工作作区区或或最最大大风风能捕获区能捕获区。3.1.2 风力发电机组的运行区域风力发电机组的运行区域vinvNvout风速风速vPN最优功率最优功率P0ABDECv1转速转速桨距角桨距角N Nminmin900 区域区域C：v1vvN 风风速速达达到到v1时时，风风力力机机转转速速已已升升至至额额定定转转速速，受受旋旋转转部部件件机机械械强强度度的的限限制制，转转速速须须保保持持额额定定转转速速不不变变，故故该该区区域域也也称称为为转转速速恒恒定定区区。叶叶尖尖速速比比随随风风速速增增加加而而减减小小，但但功功率率仍仍随随着风速的提高而增大。着风速的提高而增大。区域区域D：vNvvout 风风速速高高于于切切出出风风速速，调调整整节节距距角角至至90，叶叶片片不不再再捕捕获获风风能能，转转速速也也下下降降到到0 0。为为避避免免强强风风损损坏坏风风力力机机，风风力力机机将将被锁定并进入停机模式。被锁定并进入停机模式。3.1.3 风力发电机组在各运行区域的控制策略风力发电机组在各运行区域的控制策略一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略3.1.3 风力发电机组在各运行区域的控制策略风力发电机组在各运行区域的控制策略不同风速下风力机不同风速下风力机捕获的功率捕获的功率(转矩转矩)-转速特性曲线转速特性曲线MATLAB仿真代码：仿真代码：colors=c,b,g,m,r;R=35;B=0;i=1;Pmax=;ind=;Wt=0:0.4:50*(2*pi/60);for v=4:2:12lambda=Wt*R/v;lambda1=1./(1./(lambda+0.08*B)-0.035./(B.3+1);Cp=0.5176*(116./lambda1-0.4*B-5).*exp(-21./lambda1)+0.0068*lambda;figure(5)P=1/2*1.225*pi*R2*v.3*Cp;Pmax(i)ind(i)=max(P);plot(Wt,P/1e6,colors(i),LineWidth,2);title(Power(MW)legend(v=4,v=6,v=8,v=10,v=12,MaxPower,Location,NorthWest)axis(0,5,0,2)ylabel(Power(MW)xlabel(Rotor Speed(rad/s)3.1.3 风力发电机组在各运行区域的控制策略风力发电机组在各运行区域的控制策略不同风速下风力机不同风速下风力机捕获的功率捕获的功率(转矩转矩)-转速特性曲线转速特性曲线MATLAB仿真代码仿真代码(续续)：hold ongrid on figure(6)T=P./(Wt);plot(Wt,T,colors(i),LineWidth,2);title(Torque(Nm)legend(v=4,v=6,v=8,v=10,v=12,Location,NorthWest)axis(0,5,0,80*104)ylabel(Torque(N*m)xlabel(Rotor Speed(rad/s)grid onhold oni=i+1;endfigure(5)hold onplot(ind+1)/25,Pmax/1e6,k-o,LineWidth,2)legend(v=4,v=6,v=8,v=10,v=12,MaxPower,Location,NorthWest)在在同同一一风风速速下下，不不同同的的转转速速会会使使风风力力机机输输出不同的功率。出不同的功率。有有一一个个最最佳佳的的转转速速，风风力力机机运运行行于于最最佳佳转转速速时时，就就会会达达到到最最佳佳叶叶尖尖速速比比，从从而而捕捕获获最最大大的的风能，输出最大功率。风能，输出最大功率。一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 连连接接不不同同风风速速下下与与最最佳佳转转速速对对应应的的最最大大功功率率点点（Maximum Maximum Power Power Point,MPPPoint,MPP）就就可可形形成成一一条条最最佳佳功功率率曲曲线线（即即图图中中的的MaxPowerMaxPower曲线）。曲线）。最最大大功功率率、最最大大转转矩矩与与发发电电机机转转速速有有如如下下关系：关系：一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略式式中中，g g为为发发电电机机旋旋转转角角速速度度；R R为为叶叶轮轮半半径径；n n为为齿齿轮轮箱箱传传动比；动比；K Koptopt为转矩的最佳控制系数，为转矩的最佳控制系数，。风风力力机机的的机机械械功功率率、转转矩矩和和转转速速之之间间的的关关系系，可可用用于于确确定定最佳转速或转矩，并可据此实现发电机的控制和最大功率运行。最佳转速或转矩，并可据此实现发电机的控制和最大功率运行。为为 了了 实实 现现 最最 大大 功功 率率 点点 跟跟 踪踪（Maximum Maximum Power Power Point Point Tracking,Tracking,MPPTMPPT）,人人们们研研究究了了多多种种有有效效的的控控制制方方案案，如如：最最佳佳叶叶尖尖速速比比法法、功功率率信信号号反反馈馈法法、爬爬山山搜搜索索法法、最最大大功功率率小小信信号号扰动法、三点比较法、实时追踪最大风能法等等。扰动法、三点比较法、实时追踪最大风能法等等。这里主要介绍两种：最佳叶尖速比法和功率信号反馈法。这里主要介绍两种：最佳叶尖速比法和功率信号反馈法。一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 最佳叶尖速比法最佳叶尖速比法控制器控制器风能转换系统风能转换系统R除法器除法器功率功率转速转速风速风速v voptopt-最最佳佳叶叶尖尖速速比比法法要要求求先先找找到到叶叶尖尖速速比比的的最最佳佳值值。通通过过检检测测装装置置测测量量得得到到风风速速和和发发电电机机转转速速，经经计计算算得得到到实实际际叶叶尖尖速速比比，如如果果其其值值不不等等于于最最佳佳值值，则则通通过过发发电电机机子子控控制制系系统统产产生生用用于于变变流流器器的的控控制制信信号号，改改变变发发电电机机功功率率进进而而调调整整发发电电机机转转速速，使使实实际际的的叶叶尖尖速速比比等等于于最最佳佳叶叶尖尖速速比比，从从而而获获得得最最大大风风能能。是是一一种种直接转速控制方法，控制目标明确、原理简单。直接转速控制方法，控制目标明确、原理简单。但但由由于于风风轮轮叶叶片片迎迎风风扫扫掠掠面面积积很很大大，各各点点风风速速均均不不同同，使使得得风风场场中中风风速速的的准准确确测测量量较较为为困困难难，存存在在很很多多实实际际技技术术问问题题，而而风风速速检检测测的的误误差差更更会会降降低低最最大大风风能能追追踪踪的的效效果果。另另外外，不不同同的的风风力力机机系系统统其其最最佳佳叶叶尖尖速速比比值值也也是是不不同同的的，控控制制算算法法不不可可通通用。因此该控制方法在实际工程上很少采用。用。因此该控制方法在实际工程上很少采用。一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 最佳叶尖速比法最佳叶尖速比法 这这种种控控制制方方式式不不以以转转速速控控制制为为目目标标，而而是是以以风风力力机机运运行行于于最最佳佳的的功功率率曲曲线线为为直直接接的的目目标标。在在整整个个运运行行过过程程中中，不不断断检检测测风风电电机机组组的的转转速速，由由此此计计算算得得到到该该转转速速下下的的最最佳佳功功率率Popt，以以Popt作作为为风风电电机机组组控控制制系系统统的的有有功功功功率率指指令令，控控制制的的最最终终结结果果是是获得了最佳转速和最佳叶尖速比。获得了最佳转速和最佳叶尖速比。一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 功率信号反馈法功率信号反馈法控制器控制器风能转换系统风能转换系统最大功率最大功率曲线曲线Popt电磁功率反馈电磁功率反馈转速转速风风速速P PoptoptP Pemem-一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 功率信号反馈法功率信号反馈法ABCPAPBPCPoptPmechAC0v2v3v1DE一、一、最大风能捕获区控制策略最大风能捕获区控制策略 功率信号反馈法功率信号反馈法 设设在在某某一一时时刻刻的的风风速速为为v v2 2，风风力力机机运运行行于于该该风风速速下下的的最最佳佳功功率率点点A A，此此时时风风力力机机所所获获得得的的机机械械功功率率及及发发电电机机的的电电磁磁功功率率均均为为P PA A（不考虑阻力矩），风力机转速为（不考虑阻力矩），风力机转速为A A。当当风风速速由由v v2 2突突然然增增加加到到v v3 3时时，由由于于风风电电机机组组的的转转动动惯惯量量很很大大，故故机机组组转转速速仍仍会会暂暂时时维维持持为为A A不不突突变变，但但风风力力机机获获得得的的机机械械功功率率已已由由P PA A突突变变到到P PB B，但但发发动动机机的的电电磁磁功功率率仍仍为为P PA A，这这个个功功率率差会使机组转速上升。差会使机组转速上升。在在转转速速上上升升的的过过程程中中，风风力力机机输输出出的的机机械械功功率率沿沿着着v v3 3曲曲线线由由B B点点向向C C点点移移动动，而而发发电电机机的的电电磁磁功功率率则则沿沿着着P Poptopt曲曲线线由由A A点点向向C C点点移移动动。随随着着转转速速的的上上升升，功功率率差差值值越越来来越越小小，到到达达C C点点后后功功率率差差为为0 0，二二者者重重新新达达到到平平衡衡，风风电电机机组组稳稳定定运运行行于于C C点点（风风速速v v3 3下的最佳功率点），该工作点所对应的转速为下的最佳功率点），该工作点所对应的转速为C C，功率为，功率为P PC C。3.1.3 风力发电机组在各运行区域的控制策略风力发电机组在各运行区域的控制策略二、恒转速二、恒转速区控制策略区控制策略 如如果果一一直直保保持持CPmax(或或opt)恒恒定定，随随着着风风速速的的增增加加，风风电电机机组组即即使使没没有有达达到到额额定定功功率率，但但其其转转速速最最终终将将达达到到其其转转速速极极限限。为为了了保保证证风风电电机机组组的的安安全全运运行行，不不再再进进行行最最大大风风能能捕捕获获控控制制，而而是是进进入入恒恒转转速速控控制制方方式式。在在这这个个区区域域，随随着着风风速速的的增增大大，风风电电机机组组的的转转速速保保持持恒恒定定，风风力力机机在在较较小小的的区区工工作作，但但功功率率在在达达到到额额定定功功率率之之前前一一直直在在增增大大，控控制制系系统统按按转转速控制方式工作。速控制方式工作。3.1.3 风力发电机组在各运行区域的控制策略风力发电机组在各运行区域的控制策略二、恒转速二、恒转速区控制策略区控制策略1时，时，H称为集中化算子；当称为集中化算子；当1时，时，H称为松散化算子。称为松散化算子。语气算子语气算子H只对模糊概念有作用，对清晰概念将不起作用。只对模糊概念有作用，对清晰概念将不起作用。各类前缀词所对应的各类前缀词所对应的见下表：见下表：集中化算子集中化算子松散化算子松散化算子极极4.00比较比较0.75很、非常很、非常2.00略、有点略、有点0.50相当相当1.25稍微稍微0.25(二）二）模糊语句模糊语句 模糊直言语句模糊直言语句 模模糊糊直直言言语语句句的的句句型型为为“A是是A1”，其其中中A是是对对象象的的名名称称，A1是论域是论域U的一个模糊子集。的一个模糊子集。例例如如“A是是非非常常小小”便便是是一一个个模模糊糊直直言言语语句句。其其中中，模模糊糊子子集集“非常小非常小”可由论域可由论域U=1,2,3,4,5上的模糊子集求得：上的模糊子集求得：若定义：若定义：则有：则有：(二）二）模糊语句模糊语句 模糊条件语句模糊条件语句 设计模糊控制算法时，常遇到的模糊条件语句的句型有：设计模糊控制算法时，常遇到的模糊条件语句的句型有：“若若A则则B”，简记为，简记为“if A then B”例例如如，对对于于加加热热炉炉的的炉炉温温控控制制来来说说，该该句句型型与与“若若温温度度偏偏低低，则则增增加加燃燃料料量量”的的控控制制策策略略相相对对应应。其其中中，A和和B为为不不同同论论域上的模糊集合。域上的模糊集合。“若若A则则B否则否则C”，简记为，简记为“if A then B else C”这这对对应应于于“若若温温度度偏偏低低，则则增增加加燃燃料料量量，否否则则减减少少燃燃料料量量”的的炉炉温温控控制制策策略略。其其中中B与与C隶隶属属同同一一论论域域，而而A的的论论域域与与B、C的不同。的不同。“若若A且且B则则C”，简记为，简记为“if A and B then C”例例如如，“若若温温度度偏偏低低，且且温温度度具具有有继继续续下下降降的的趋趋势势，即即温温度度量量的的导导数数为为负负，则则大大增增燃燃料料量量”便便属属于于这这种种类类型型的的模模糊糊条条件件语句。其中，模糊集合语句。其中，模糊集合A、B和和C分属三个不同论域。分属三个不同论域。(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)常常规规的的逻逻辑辑推推理理方方法法如如演演绎绎推推理理、归归纳纳推推理理等等都都是是严严格格的的。用用传传统统二二值值逻逻辑辑进进行行推推理理时时，只只要要推推理理规规则则是是正正确确的的，小小前前提提是肯定的，那么就一定会得到确定的结论。是肯定的，那么就一定会得到确定的结论。但但在在自自动动控控制制系系统统中中，人人的的控控制制经经验验规规则则常常常常是是用用模模糊糊概概念念来来表表示示的的。例例如如，驾驾驶驶经经验验规规则则是是“若若位位置置偏偏离离越越大大，则则调调整整角角度度越越大大”，现现在在已已知知位位置置偏偏离离1米米，那那么么调调整整角角度度应应该该为为多少？多少？对对这这样样一一类类问问题题利利用用传传统统二二值值逻逻辑辑是是无无法法得得到到结结果果的的，而而人的思维却能够对其进行推理和判断。人的思维却能够对其进行推理和判断。模模糊糊推推理理是是不不确确定定性性推推理理方方法法的的一一种种，其其基基础础是是模模糊糊逻逻辑辑，它它是是在在二二值值逻逻辑辑三三段段论论的的基基础础上上发发展展起起来来的的，可可以以解解决决自自动动控控制中应用模糊规则的问题。制中应用模糊规则的问题。(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)模模糊糊推推理理系系统统的的模模糊糊推推理理方方法法主主要要有有Mamdani推推理理、Takagi-Sugeno推理推理、Zadeh推理推理等。等。Mamdani模模糊糊推推理理是是英英国国曼曼丹丹尼尼（E.H.Mamdani）博博士士在在1974年年提提出出，并并成成功功应应用用于于模模糊糊控控制制系系统统，是是最最常常用用的的模模糊糊推推理理方方法法之之一一。Mamdani推推理理通通常常也也被被称称为为传传统统模模糊糊推推理理方方法法，相应的控制器也被称为传统的模糊控制器。相应的控制器也被称为传统的模糊控制器。而而Takagi-Sugeno推推理理也也简简称称T-S模模糊糊推推理理，是是由由日日本本学学者者Takagi和和Sugeno在在1985年首先提出来的。年首先提出来的。以下主要介绍以下主要介绍Mamdani传统模糊推理方法。传统模糊推理方法。模糊假言推理模糊假言推理 设设X和和Y是是两两个个各各自自具具有有基基础础变变量量x和和y的的论论域域，其其模模糊糊集集合合AX及及BY的的隶隶属属度度函函数数分分别别为为A(x)及及B(y)。又又设设RAB是是XY论论域域上上描描述述模模糊糊条条件件语语句句“若若A则则B”的的模模糊糊蕴蕴含含关关系系，其其隶属度函数为：隶属度函数为：按上式计算后可得到模糊关系矩阵按上式计算后可得到模糊关系矩阵RAB。(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)注注：以以上上运运算算也也称称为为模模糊糊蕴蕴含含关关系系运运算算，扎扎德德和和曼曼丹丹尼尼等等学学者者提提出出了了不不同同的的定定义义，在在模模糊糊控控制制中中常常用用的的是是曼曼丹丹尼尼提提出出的的取取小小“”运运算算（如如上上式式）和和拉拉尔尔森森(P.M.Larsen)提提出出的的乘乘积积运运算算。而扎德提出的运算关系则如下式：而扎德提出的运算关系则如下式：模糊假言推理模糊假言推理 模糊假言推理具有如下逻辑结构：模糊假言推理具有如下逻辑结构：若若A则则B；如今如今A1；结论结论B1=A1RAB其中其中B1=A1RAB表征推理合成规则，算符表征推理合成规则，算符“”代表合成运算。代表合成运算。(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)注注：对对于于合合成成运运算算，也也有有多多种种不不同同选选择择，如如“”(取取小小取取大大)、“”(取取大大乘乘)、“”(有有界界和和取取小小)、“”(有界和有界和乘乘)等。等。这里选择这里选择“”(取小取小取大取大)算法。算法。模糊假言推理模糊假言推理(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)例例3-9 论论域域U=1,2,3，V=5,6,7,8,9，对对于于论论域域U上上的的A=“小小”、B=“较小较小”、论域、论域V上的上的X=“高高”描述为描述为模模糊糊控控制制规规则则为为“若若输输入入小小，则则输输出出高高”，试试求求当当输输入入为为较较小时，输出为多少？小时，输出为多少？解：解：思路：先根据模糊规则，求得输入小思路：先根据模糊规则，求得输入小输出高的模糊关输出高的模糊关系矩阵系矩阵R，然后再将输入，然后再将输入B（较小）与（较小）与R合成合成 模糊假言推理模糊假言推理 先用扎德推理法计算先用扎德推理法计算根据合成推理方法，求输入为根据合成推理方法，求输入为B=“较小较小”时的输出时的输出Y：模糊假言推理模糊假言推理 再用再用Mamdani推理法计算推理法计算 模糊假言推理模糊假言推理 两种推理方法计算结果对比两种推理方法计算结果对比扎德推理法结果：扎德推理法结果：Mamdani推理法结果：推理法结果：按模糊控制规则要求：按模糊控制规则要求：“若输入小，则输出高若输入小，则输出高”当输入为较小时，输出应为当输入为较小时，输出应为“较高较高”比比较较以以上上两两种种推推理理法法所所得得到到的的不不同同结结果果，似似乎乎Mamdani推推理理结果更接近结果更接近“较高较高”。模糊条件推理模糊条件推理 介介绍绍两两类类模模糊糊条条件件语语句句：if A then B else C和和if A and B then C的模糊条件推理。的模糊条件推理。(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)“if A then B else C”的模糊条件推理的模糊条件推理 设设A是是论论域域X上上的的模模糊糊子子集集，B及及C为为论论域域Y上上的的模模糊糊子子集集，则则“if A then B else C”在论域在论域XY上的模糊关系上的模糊关系R为：为：基基于于推推理理合合成成规规则则，根根据据以以上上模模糊糊关关系系可可求求得得与与已已知知模模糊糊集合集合A1对应的模糊集合对应的模糊集合B1为：为：所所得得集集合合B1便便是是在在A=A1及及“if A then B else C”前前提提下下，得到的模糊条件推理结论。得到的模糊条件推理结论。模糊条件推理模糊条件推理例例3-10 有论域有论域X=a1,a2,a3,a4,a5及及Y=b1,b2,b3,b4,b5，并定义，并定义试试确确定定模模糊糊控控制制规规则则“if x轻轻 then y重重 else y不不非非常常重重”所所决决定定的的模模糊糊关关系系R，以以及及分分别别计计算算模模糊糊直直言言语语句句x非非常常轻轻、x重重、x极重时所对应的模糊集合极重时所对应的模糊集合y。模糊条件推理模糊条件推理解：解：通过语气算子和通过语气算子和“补补”运算，求取如下模糊集合运算，求取如下模糊集合 模糊条件推理模糊条件推理解：解：确确定定模模糊糊条条件件语语句句“if x轻轻 then y重重 else y不不非非常常重重”所决定的模糊关系所决定的模糊关系R。根根据据 以以及及“轻轻”、“重重”、“不不非非常常重重”等等模糊集合的定义，求得模糊集合的定义，求得ABC 模糊条件推理模糊条件推理解：解：计计算算输输入入为为“x非非常常轻轻”所所对对应应的的模模糊糊推推理理结结果果，就就是是以以“A1=x非常轻非常轻”作为输入，按推理合成规则作为输入，按推理合成规则计算以模糊关系计算以模糊关系R为控制规则的模糊控制器的输出为控制规则的模糊控制器的输出B1，即，即将将B1写成扎德表示法：写成扎德表示法：将将B1与与已已知知的的模模糊糊集集合合“重重”比比较较，可可得得输输出出近近似似于于“重重”的结论。的结论。模糊条件推理模糊条件推理解：解：按按同同样样方方法法计计算算输输入入为为“x重重”所所对对应应的的模模糊糊推推理理结结果果B2，即，即可见，输出可见，输出B2近似于近似于“不非常重不非常重”的结论。的结论。模糊条件推理模糊条件推理解：解：按按同同样样方方法法计计算算输输入入为为“x极极重重”所所对对应应的的模模糊糊推推理理结结果果B3，即，即可见，输出可见，输出B3近似于近似于“比较轻比较轻”的结论。的结论。模糊条件推理模糊条件推理(三三)模糊推理系统模糊推理系统(Fuzzy Inference System,FIS)“if A and B then C”的模糊条件推理的模糊条件推理 其其中中A、B是是模模糊糊控控制制器器的的输输入入模模糊糊集集合合，C是是其其输输出出模模糊糊集集合合。例例如如，A是是系系统统偏偏差差信信号号论论域域上上的的模模糊糊子子集集E，B是是其其偏偏差差变变化化率率信信号号论论域域上上的的模模糊糊子子集集EC，C是是其其模模糊糊控控制制器器输输出出信信号论域上的模糊子集号论域上的模糊子集U。模模糊糊条条件件语语句句“if A and B then C”所所决决定定的的为为三三元元模模糊糊关系关系R，即：，即：其其中中，为为由由模模糊糊关关系系矩矩阵阵 构构成成的的nm维维列列向向量量（即即nm行行1列），列），n和和m分别为模糊集合分别为模糊集合A与与B的论域元素个数。的论域元素个数。模糊条件推理模糊条件推理“if A and B then C”的模糊条件推理的模糊条件推理 基基于于推推理理合合成成规规则则，根根据据模模糊糊关关系系R求求取取与与给给定定输输入入模模糊糊集合集合A1及及B1所对应的输出模糊集合所对应的输出模糊集合C1为：为：其其中中，为为由由模模糊糊关关系系矩矩阵阵 构构成成的的nm维维行行向向量量（即（即1行行nm列）。列）。模糊条件推理模糊条件推理“if A and B then C”的模糊条件推理的模糊条件推理例例3-11 两两输输入入单单输输出出系系统统，输输入入变变量量为为x1、x2，输输出出变变量量为为y。输输入入变变量量x1的的论论域域为为U=0，1，2，x2的的论论域域为为V=-1，+1，输输出出变变量量y的的论论域域为为W=-3，-2，-1,0,1,2,3，对对于于各各论论域域上上的的模糊集模糊集S（小）、（小）、N（负）和（负）和B（大）定义为：（大）定义为：有有模模糊糊规规则则“if x1 is S and x2 is N then y is B”（若若x1是是小小，且且x2是是负负，则则y是是大大）。求求输输入入输输出出模模糊糊关关系系。并并求求当当x1为为S1=(0,0.8),(1,0.7),(2,0.1)(略略小小)、x2为为N时时，输输出出模模糊糊变变量量是是多少？多少？“if A and B then C”的模糊条件推理的模糊条件推理 先根据模糊规则，求取模糊关系矩阵先根据模糊规则，求取模糊关系矩阵R：解：解：再根据合成推理方法，求输入再根据合成推理方法，求输入x1为为S1、x2为为N时的输出时的输出Y：即当输入即当输入x1为为S1(略小略小)、x2为为N时，输出模糊量时，输出模糊量 可以理解为可以理解为“较大较大”。3.2 模糊控制模糊控制3.2.2 模糊控制器模糊控制器一、模糊一、模糊控制器的典型结构控制器的典型结构(一一)模糊模糊控制器的基本结构和组成控制器的基本结构和组成模糊控制器模糊控制器知识库知识库模糊化模糊化解模糊解模糊模糊推理模糊推理控制对象控制对象参考输入参考输入ry(一一)模糊模糊控制器的基本结构和组成控制器的基本结构和组成 模糊化模糊化 这这部部分分的的作作用用是是将将模模糊糊控控制制器器输输入入的的精精确确量量转转化化成成模模糊糊化化量量。其其中中输输入入量量包包括括参参考考输输入入r、系系统统的的输输出出y（或或状状态态）等等。模糊化的具体过程如下：模糊化的具体过程如下：首首先先对对这这些些输输入入量量进进行行处处理理以以变变成成模模糊糊控控制制器器所所要要求求的的输输入入量量。例例如如，最最常常见见的的情情况况是是通通过过输输入入量量r和和y计计算算出出误误差差e=r-y和和误误差差变变化化率率。有有时时为为了了减减小小噪噪声声干干扰扰，常常常常对对误误差差变变化率进行滤波后再使用，如用实际微分代替理想微分。化率进行滤波后再使用，如用实际微分代替理想微分。将将上上述述经经过过处处理理后后的的输输入入量量进进行行尺尺度度变变换换，使使其其变变换换到到各自的论域范围（一般为离散论域）。各自的论域范围（一般为离散论域）。将将已已经经变变换换到到论论域域范范围围的的输输入入量量进进行行模模糊糊处处理理，使使其其变变换成模糊量，并用相应的模糊集合来表示。换成模糊量，并用相应的模糊集合来表示。(一一)模糊模糊控制器的基本结构和组成控制器的基本结构和组成 知识库知识库 知知识识库库中中包包含含了了具具体体应应用用领领域域中中的的知知识识和和要要求求的的控控制制目目标标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成。数数据据库库主主要要包包括括各各语语言言变变量量的的隶隶属属度度函函数数、尺尺度度变变换换因因子以及模糊空间的分割级数等。子以及模糊空间的分割级数等。规规则则库库包包括括了了用用模模糊糊条条件件语语句句表表示示的的一一系系列列控控制制规规则则，它们反映了控制专家的经验和知识。它们反映了控制专家的经验和知识。模糊推理模糊推理 模模糊糊推推理理是是模模糊糊控控制制器器的的核核心心，它它具具有有模模拟拟人人的的基基于于模模糊糊概念的推理能力。概念的推理能力。解模糊解模糊(清晰化清晰化)这这部部分分的的作作用用是是将将模模糊糊推推理理得得到到的的控控制制量量(模模糊糊量量)变变换换成成实际用于控制的清晰量。它包含以下两部分内容：实际用于控制的清晰量。它包含以下两部分内容：将模糊的控制量经解模糊后变换成论域范围内的清晰量。将模糊的控制量经解模糊后变换成论域范围内的清晰量。将论域范围内的清晰量经尺度变换变成实际的控制量。将论域范围内的清晰量经尺度变换变成实际的控制量。(二二)常用的模糊常用的模糊控制器控制器 模模糊糊控控制制系系统统的的结结构构是是在在传传统统反反馈馈控控制制系系统统的的基基础础上上增增加加了模糊推理系统而组成的。了模糊推理系统而组成的。模模糊糊控控制制系系统统根根据据被被控控对对象象的的输输入入输输出出变变量量的的多多少少分分为为单单输入单输出输入单输出(SISO)系统和多输入多输出系统和多输入多输出(MIMO)系统。系统。对对于于MIMO系系统统，由由于于涉涉及及多多变变量量控控制制系系统统的的问问题题比比较较复复杂杂，且目前还没有公认有效的方法，所以这里不展开讨论。且目前还没有公认有效的方法，所以这里不展开讨论。单单输输入入单单输输出出模模糊糊控控制制系系统统根根据据模模糊糊控控制制器器输输入入变变量量的的个个数数多多少少可可分分为为一一维维模模糊糊控控制制器器、二二维维模模糊糊控控制制器器和和多多维维模模糊糊控控制制器器。典典型型的的一一维维模模糊糊控控制制器器的的输输入入变变量量为为系系统统的的误误差差，二二维维模糊控制器的输入变量为系统的误差和误差变化率。模糊控制器的输入变量为系统的误差和误差变化率。这这里里要要注注意意的的，所所谓谓单单输输入入单单输输出出模模糊糊控控制制系系统统是是指指被被控控对对象象是是单单输输入入单单输输出出系系统统，而而模模糊糊控控制制器器的的维维数数指指的的是是模模糊糊控控制器条件部中语言变量的多少。制器条件部中语言变量的多少。一维模糊控制器一维模糊控制器 一一维维模模糊糊控控制制器器是是最最简简单单的的模模糊糊控控制制器器，控控制制器器的的输输入入和和输输出出语语言言变变量量都都只只有有一一个个。输输入入变变量量一一般般采采用用误误差差e，输输出出为为控制量控制量u，模糊控制规则一般有以下形式：，模糊控制规则一般有以下形式：Ri：if e is Ei then u is Ui,(i=1,2,N)其中，其中，Ei、Ui分别为模糊控制器输入输出论域上的模糊子集。分别为模糊控制器输入输出论域上的模糊子集。一一维维模模糊糊控控制制器器结结构构简简单单明明了了，它它面面对对的的大大多多数数实实际际控控制制问问题题是是诸诸如如跟跟踪踪控控制制系系统统、设设定定值值控控制制系系统统等等误误差差控控制制系系统统。但但由由于于此此类类一一维维控控制制器器的的规规则则只只考考虑虑系系统统的的误误差差，没没有有考考虑虑误误差差的的变变化化趋趋势势，只只要要误误差差近近似似，即即使使误误差差变变化化的的趋趋势势完完全全相相反反，其其控控制制输输出出的的结结果果也也会会是是近近似似的的，这这样样必必然然会会影影响响到到模模糊糊控控制制器的性能。所以，需在模糊控制器设计中考虑更多的因素。器的性能。所以，需在模糊控制器设计中考虑更多的因素。二维和多维模糊控制器就是针对此类情况而提出来的。二维和多维模糊控制器就是针对此类情况而提出来的。(二二)常用的模糊常用的模糊控制器控制器 二维模糊控制器二维模糊控制器 二二维维模模糊糊控控制制器器的的输输入入变变量量有有两两个个(如如误误差差e和和误误差差变变化化率率de)，而而控控制制器器的的输输出出变变量量仍仍然然只只有有一一个个，被被控控对对象象仍仍然然是是单单输输入单输出系统。这类模糊控制器的模糊规则一般可描述为：入单输出系统。这类模糊控制器的模糊规则一般可描述为：Ri：if e is Ei and de is DEi then u is Ui,(i=1,2,N)其其中中，Ei、DEi、Ui分分别别为为模模糊糊控控制制器器输输入入输输出出论论域域上上的的模模糊糊子子集。集。二二维维模模糊糊控控制制器器考考虑虑了了系系统统的的误误差差和和误误差差的的变变化化趋趋势势，因因此此在在跟跟踪踪控控制制系系统统、设设定定值值控控制制系系统统的的应应用用中中有有着着相相当当大大的的潜潜力力，其其控控制制性性能能明明显显优优于于一一维维模模糊糊控控制制器器。在在目目前前大大量量的的模模糊糊控控制制系统中采用的就是这种模糊控制器结构。系统中采用的就是这种模糊控制器结构。(二二)常用的模糊常用的模糊控制器控制器 多维模糊控制器多维模糊控制器 在在有有些些控控制制要要求求更更高高的的场场合合，仅仅依依赖赖于于系系统统的的误误差差和和误误差差的的变变化化趋趋势势还还不不足足以以实实现现高高精精度度的的控控制制。参参照照经经典典PID调调节节器器的的控控制制思思想想，将将系系统统的的误误差差、误误差差的的变变化化率率以以及及误误差差的的积积累累(或或误误差差的的二二阶阶微微分分)作作为为模模糊糊控控制制器器的的输输入入信信号号，这这就就是是多多维维模模糊糊控制器的设计思想。控制器的设计思想。从从理理论论上上来来分分析析，提提高高模模糊糊控控制制器器输输入入变变量量的的个个数数会会提提高高控控制制器器的的控控制制性性能能。但但是是，由由于于输输入入维维数数的的增增加加导导致致了了控控制制规规则则、推推理理算算法法的的复复杂杂化化。如如何何解解决决多多维维模模糊糊控控制制系系统统规规则则的的冗冗余余性性、兼兼容容性性等等，还还没没有有有有效效的的方方法法。因因此此，目目前前很很少少采采用用多多维模糊控制器。维模糊控制器。(二二)常用的模糊常用的模糊控制器控制器二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 在在实实际际控控制制工工程程应应用用中中，模模糊糊关关系系矩矩阵阵R是是一一个个高高阶阶矩矩阵阵，如如果果对对于于任任何何瞬瞬间间的的系系统统误误差差e和和误误差差变变化化率率de都都通通过过合合成成运运算算来来计计算算得得到到即即时时模模糊糊控控制制，再再经经解解模模糊糊运运算算得得到到精精确确的的控控制制输输出出值值，需需要要花花费费大大量量的的计计算算时时间间，将将导导致致系系统统的的实实时时控控制制性性能变差。能变差。为为了了克克服服模模糊糊控控制制器器实实时时计计算算量量大大的的缺缺点点，常常规规模模糊糊控控制制在在实实际际应应用用中中通通常常采采用用快快速速查查表表法法。快快速速查查表表法法的的前前提提是是必必须须将输入输出变量离散量化为有限个取值。将输入输出变量离散量化为有限个取值。快快速速查查表表法法的的基基本本思思想想是是通通过过离离线线计计算算产产生生一一个个模模糊糊控控制制表表，将将该该控控制制表表保保存存在在计计算算机机内内存存中中。当当模模糊糊控控制制器器工工作作时时，计计算算机机只只需需直直接接根根据据采采样样得得到到的的误误差差离离散散量量化化值值和和误误差差变变化化率率（误误差差的的差差分分）的的量量化化值值通通过过查查表表即即可可得得到到针针对对当当前前输输入入的的模模糊控制输出值糊控制输出值。二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 对对于于现现代代计计算算机机数数字字控控制制系系统统和和数数字字化化仪仪表表，量量化化常常常常在在对象状态检测时就已完成。对象状态检测时就已完成。最最后后，计计算算机机将将根根据据此此量量化化值值经经尺尺度度变变换换得得到到最最终终的的输输出出控控制制量量，也也可可将将尺尺度度变变换换部部分分直直接接放放到到模模糊糊控控制制表表中中。对对误误差差值值和和误误差差的的差差分分值值离离散散量量化化时时，也也需需要要进进行行比比例例尺尺度度变变换换，一一般量化为般量化为-6,+6共共13级离散整数。级离散整数。控制值控制值控制动作控制动作对象状态检测对象状态检测量化量化量化量化差分差分查询查询模糊控制表模糊控制表执行机构执行机构被控对象被控对象r+-ed deey二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法例例3-12 利利用用电电加加热热器器的的电电压压变变化化控控制制其其加加热热速速度度，来来实实现现控控制制对对象象的的温温度度控控制制。温温度度误误差差e的的论论域域范范围围为为-5,5，误误差差变变化化率率de的的论论域域范范围围为为-10,10，控控制制输输出出u的的论论域域范范围围为为0,220。设设计计模模糊糊控控制制表表，查查询询根根据据当当前前的的温温度度误误差差e和和误误差差变变化化率率de应采取的控制电压输出应采取的控制电压输出u的值。的值。解：解：系系统统结结构构如如上上图图所所示示，考考虑虑控控制制精精度度要要求求，将将输输入入输输出出变变量量均均量量化化为为-4，+4共共9级级离离散散整整数数。该该模模糊糊控控制制表表设设计步骤为：计步骤为：确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子 模模糊糊控控制制器器选选用用系系统统的的实实际际温温度度y与与温温度度给给定定值值r之之间间的的误误差差e=y-r及及其其误误差差变变化化率率de作作为为输输入入变变量量，把把控控制制加加热热装装置置的的供电电压供电电压u选作输出变量，由此构造一个二维模糊控制器。选作输出变量，由此构造一个二维模糊控制器。二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子 各输入输出变量的量化因子为：各输入输出变量的量化因子为：可得系统各输入输出变量的离散量化表如下：可得系统各输入输出变量的离散量化表如下：二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子确定模糊控制器的输入输出变量及其量化因子 表表3-3 输入输出变量离散量化表输入输出变量离散量化表量化值量化值-4-3-2-101234e-5,-3.9)-3.9,-2.8)-2.8,-1.7)-1.7,-0.6)-0.6,0.6)0.6,1.7)1.7,2.8)2.8,3.9)3.9,5)de-10,-7.8)-7.8,-5.6)-5.6,-3.3)-3.3,-1.1)-1.1,1.1)1.1,3.3)3.3,5.6)5.6,7.8)7.8,10)u12.2236.6761.1185.56110134.44158.89183.33207.78二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 输入输出变量的模糊空间分割输入输出变量的模糊空间分割 在在各各输输入入输输出出变变量量的的量量化化域域内内定定义义模模糊糊子子集集。首首先先确确定定各各语语言言变变量量论论域域内内模模糊糊子子集集的的个个数数。本本例例都都取取5个个模模糊糊子子集集，即即NB、NS、ZE、PS、PB。各各语语言言变变量量模模糊糊子子集集通通过过隶隶属属度度函函数数来来定定义义。为为了了提提高高稳稳态态点点控控制制的的精精度度，本本例例的的量量化化采采用用非非线线性量化，隶属度如表性量化，隶属度如表3-4所示。空白单元格隶属度为所示。空白单元格隶属度为0。表表3-4 输入输出模糊集合的隶属度函数输入输出模糊集合的隶属度函数 元素元素模糊集模糊集-4-3-2-101234NB1.00.35NS0.41.00.4ZE0.21.00.2PS0.41.00.4PB0.351.0二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 模糊控制规则的确定模糊控制规则的确定 模模糊糊控控制制规规则则实实质质上上是是将将操操作作员员的的控控制制经经验验加加以以总总结结而而得得出出一一条条条条模模糊糊条条件件语语句句的的集集合合。确确定定模模糊糊控控制制规规则则的的原原则则是是必必须保证控制器的输出能使系统输出响应的动静态特性达到最佳。须保证控制器的输出能使系统输出响应的动静态特性达到最佳。考考虑虑误误差差e=y-r为为负负的的情情况况（实实际际温温度度低低于于给给定定值值）。当当e为为负负大大（NB）时时，无无论论de的的值值如如何何，为为了了消消除除偏偏差差应应控控制制电电压压u增大，所以控制量增大，所以控制量u应取正大（应取正大（PB）。即有如下控制规则：）。即有如下控制规则：规则规则1：如果误差：如果误差e是是NB，则控制量，则控制量u为为PB。当当误误差差为为负负小小（NS）或或0（ZE）时时，主主要要矛矛盾盾则则转转化化为为系系统统的的稳稳定定性性问问题题。为为防防止止超超调调过过大大并并使使系系统统调调节节过过渡渡过过程程尽尽快快结束，就要根据误差的变化率结束，就要根据误差的变化率de来确定控制量的变化。来确定控制量的变化。二、模糊二、模糊控制的快速查表法控制的快速查表法 模糊控制规则的确定模糊控制规则的确定 若若de为为正正，表表明明实实际际温温度度在在下下降降，误误差差有有减减小小的的趋趋势势，所所以以控控制制电电压压u不不必必太太高高，以以防防止止输输出出量量y出出现现反反复复振振荡荡，可可取取比比PB稍低的控制电压如稍低的控制电压如PS、ZE、甚至、甚至NS；若若de为为负负，表表明明实实际际温温度度还还在在降降低低，误误差差有有增增大大的的趋趋势势，则则应应使使控控制制电电压压增增加加，防防止止偏偏差差进进一一步步增增大大，视视变变化化趋趋势势的的大大小故可取小故可取PB或或PS。类似如此分析可建立全部控制规则。类似如此分析可建立全部控制规则。总总体体来来说说，根根据据控控制制经经验验，无无须须建建立立控控制制对对象象的的数数学学模模型型，就可以建立