请注意，本程序只是一个模板，应根据具体的控制对象进行调整和优化。
[code]
FUNCTION_BLOCK FB_Serial_Fuzzy_PID_Control
TITLE = \"Serial Fuzzy PID Control\"
// 输入参数
VAR_INPUT
// 过程量反馈信号
pv : REAL;
// 设定值信号
sp : REAL;
// 时间间隔（毫秒）
dt : INT;
// 参数kP
kP : REAL;
// 参数kI
kI : REAL;
// 参数kD
kD : REAL;
// 第一级模糊控制器参数
fuzzy1 : ARRAY[0..2] OF REAL;
// 第二级模糊控制器参数
fuzzy2 : ARRAY[0..2] OF REAL;
END_VAR
// 输出参数
VAR_OUTPUT
// 控制量输出信号
out : REAL;
END_VAR
// 内部变量
VAR
// 上次误差
lastError : REAL := 0;
// 累积误差
sumError : REAL := 0;
// 第一级模糊控制器输出
fuzzyOut1 : REAL := 0;
// 第二级模糊控制器输出
fuzzyOut2 : REAL := 0;
// 控制量输出
controlOut : REAL := 0;
END_VAR
// 第一级模糊控制器函数
FUNCTION Fuzzy1 : REAL
VAR_INPUT
error : REAL;
END_VAR
VAR
// 模糊集合a1的隶属度
a1 : REAL;
// 模糊集合a2的隶属度
a2 : REAL;
// 模糊集合a3的隶属度
a3 : REAL;
// 模糊-清晰的转换函数
fuzzyToClear : ARRAY[0..2, 0..1] OF REAL :=
((-100, -50), (0, 50), (50, 100));
// 模糊集合b1的隶属度
b1 : REAL;
// 模糊集合b2的隶属度
b2 : REAL;
// 模糊集合b3的隶属度
b3 : REAL;
// 模糊-清晰的转换函数
fuzzyToClear2 : ARRAY[0..2, 0..1] OF REAL :=
((-1, -0.5), (0, 0.5), (0.5, 1));
// 输出
ret : REAL;
END_VAR
// 计算模糊集合a的隶属度
a1 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyToClear[0, 1]-error)/(fuzzyToClear[0, 1]-fuzzyToClear[0, 0])));
a2 := MIN(1, MAX(MAX((fuzzyToClear[0, 0]-error)/(fuzzyToClear[0, 0]-fuzzyToClear[1, 1]), (fuzzyToClear[2, 1]-error)/(fuzzyToClear[2, 1]-fuzzyToClear[1, 0])), 0));
a3 := MIN(1, MAX(0, (error-fuzzyToClear[2, 0])/(fuzzyToClear[2, 1]-fuzzyToClear[2, 0])));
// 计算模糊集合b的隶属度
b1 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyToClear2[0, 1]-fuzzyOut1)/(fuzzyToClear2[0, 1]-fuzzyToClear2[0, 0])));
b2 := MIN(1, MAX(MAX((fuzzyToClear2[0, 0]-fuzzyOut1)/(fuzzyToClear2[0, 0]-fuzzyToClear2[1, 1]), (fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyOut1)/(fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyToClear2[1, 0])), 0));
b3 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyOut1-fuzzyToClear2[2, 0])/(fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyToClear2[2, 0])));
// 计算输出
ret := (a1*b3*kP + a2*b2*kP + a3*b1*kP);
// 返回输出值
RETURN ret;
END_FUNCTION
// 第二级模糊控制器函数
FUNCTION Fuzzy2 : REAL
VAR_INPUT
error : REAL;
fuzzyOut : REAL;
END_VAR
VAR
// 模糊集合a1的隶属度
a1 : REAL;
// 模糊集合a2的隶属度
a2 : REAL;
// 模糊集合a3的隶属度
a3 : REAL;
// 模糊-清晰的转换函数
fuzzyToClear : ARRAY[0..2, 0..1] OF REAL :=
((-100, -50), (0, 50), (50, 100));
// 模糊集合b1的隶属度
b1 : REAL;
// 模糊集合b2的隶属度
b2 : REAL;
// 模糊集合b3的隶属度
b3 : REAL;
// 模糊-清晰的转换函数
fuzzyToClear2 : ARRAY[0..2, 0..1] OF REAL :=
((-1, -0.5), (0, 0.5), (0.5, 1));
// 输出
ret : REAL;
END_VAR
// 计算模糊集合a的隶属度
a1 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyToClear[0, 1]-error)/(fuzzyToClear[0, 1]-fuzzyToClear[0, 0])));
a2 := MIN(1, MAX(MAX((fuzzyToClear[0, 0]-error)/(fuzzyToClear[0, 0]-fuzzyToClear[1, 1]), (fuzzyToClear[2, 1]-error)/(fuzzyToClear[2, 1]-fuzzyToClear[1, 0])), 0));
a3 := MIN(1, MAX(0, (error-fuzzyToClear[2, 0])/(fuzzyToClear[2, 1]-fuzzyToClear[2, 0])));
// 计算模糊集合b的隶属度
b1 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyToClear2[0, 1]-fuzzyOut)/(fuzzyToClear2[0, 1]-fuzzyToClear2[0, 0])));
b2 := MIN(1, MAX(MAX((fuzzyToClear2[0, 0]-fuzzyOut)/(fuzzyToClear2[0, 0]-fuzzyToClear2[1, 1]), (fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyOut)/(fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyToClear2[1, 0])), 0));
b3 := MIN(1, MAX(0, (fuzzyOut-fuzzyToClear2[2, 0])/(fuzzyToClear2[2, 1]-fuzzyToClear2[2, 0])));
// 计算输出
ret := (a1*b3*kI + a2*b2*kI + a3*b1*kI);
// 返回输出值
RETURN ret;
END_FUNCTION
// 主函数
BEGIN
// 计算误差
error := sp - pv;
// 第一级模糊控制器输出
fuzzyOut1 := Fuzzy1(error);
// 计算累积误差
sumError := sumError + error * dt / 1000;
// 第二级模糊控制器输出
fuzzyOut2 := Fuzzy2(error, fuzzyOut1);
// 计算变化率
deltaError := error - lastError;
// PID算法输出
controlOut := fuzzyOut2 + kP * error + kI * sumError + kD * deltaError / dt;
// 保存上次误差
lastError := error;
// 输出控制量
out := controlOut;
END_FB
[/code] |
