0 引言
由於逆變器傳遞函數不易得到，而且電壓輸出經常波動，傳統的單純PID控制難以達到快速和穩定的響應，而模糊控制與PID相結合的控制方法，通過對誤差量的變化實時分析，調整PID參數，達到快速響應和無差跟蹤，可實現逆變電源的高精度實時控制。
1 模糊控制系統原理
模糊PID控制器以電壓偏差e 和偏差變化量ec作為輸入，PID 參數模糊自整定是找出PID 三個參數與e 和ec 之間的模糊關係，在程序運行中通過不斷檢測e 和ec，根據模糊控制原理對三個參數進行在線修改，以滿足不同e 和ec 對控制參數的不同要求，從而使被控對象有良好的動、靜態性能。其在線自校正工作流程如圖1所示。
圖中：ki、kp、kd分別為積分增益係數、比例增益係數和微分增益係數。
1.1 PID調整控制器
圖1 中r 為給定參考電壓，u 是逆變器實際輸出電壓，e 是偏差信號，ec 是偏差變化率。模擬形式的PID控制算式為
本文採用TMSLF2407實現數字PID控制，對式（1）進行離散化，可得到式（2）PID 控制的離散形式，為了增加系統的可靠性，採用增量式PID控制算式，式（2）為第k 次PID控制器的輸出量，減去第k-1次PID 控制器的輸出量即可得到式（3）增量式PID 控制算式。
1.2 模糊PID的實現
DC轅AC逆變電源控制的主要是輸出電壓及頻率的準確性。頻率的準確性由PWM發生器決定（它是一個存貯在存儲器內的一個正弦輸出表格），只要觸發計算準確就能達到設計要求。負載的變化使輸出電流產生變化，對於一定脈寬輸出的DC轅AC電源來說，勢必導致輸出電壓的變化。因此採用模糊控制規則根據不同的渣e渣和渣ec渣，對PID控制器的參數kp、ki、kd進行在線自整定來調節輸出電壓。模糊控制器的輸入變量是偏差絕對值渣E渣、偏差變化率絕對值渣EC渣，
模糊控制器的輸出是PID 控制器的比例增益係數KP、積分增益係數KI和微分增益係數KD。本文採用CRI（Compositional Rule of Inference）推理法設計模糊規則，為了在實時控制中避免關係矩陣的合成運算，先在脫機狀態下把所有可能的輸入和輸出情況計算出來，形成一張控制表去執行控制，控制表是以整數形式表示的，為了能產生控制表，在CRI推理法中把語言變量的論域轉換成有限整數的論域，本質上是把連續論域離散後產生離散論域。採用式（5）可以將連續域離散化到整數論域N。
本文中，各語言變量的擋數均為4 擋（零、小、中、大），因此取整數論域N 為{0，1，2，3，4，5，6}。此時，如圖2所示，可取語言變量值4擋如下：
大（L）———取在5、6附近
中（M）———取在3、4附近
小（S）———取在1、2附近
零（Z）———取在0附近
在本文中利用CRI法推理時，控制過程是用查控制表來產生控制量的，在控制表中，模糊偏差量渣E渣、模糊偏差變化率渣EC渣，PID控制器的模糊比例增益係數KP、模糊積分增益係數KI和模糊微分增益係數KD都是用其對應整數論域的元素來表示的。對於單個實時精確量利用式（5），得到的結果再四捨五入，就求出了對應整數論域的相應元素，從而實現了輸入量的模糊化。
針對不同的e 和ec，kp，ki，kd的整定原則為：
1）當渣e渣較大時，為使系統具有較好的跟蹤性能，應取較大的kp與較小的kd，同時為避免系統響應出現較大的超調，應對積分作用加以限制，通常取ki=0。
2）當渣e渣和渣ec渣中等大小時，為使系統具有較小的超調，kp應取小一些，在這種情況下，kd的取值對系統的影響較大，應取小一些，ki的取值要適當。
3）當渣e渣較小時，為使系統具有較好的穩定性能，kp和ki 均應取大些，同時為避免系統在設定值時出現振蕩，並考慮系統抗幹擾的性能，當渣ec渣較大時，kd
可取小些；渣ec渣較小時kd可取得較大些。
根據以上整定原則和總結工程設計人員的技術知識和操作經驗，建立了表1所列的模糊規則表。
式中：k 為模糊控制中對模糊量進行反模糊化時的比例因子。