In this paper, a parallel structure of fuzzy PID control systems is proposed. It is associated with a new tuning method which, based on gain margin and phase margin specifications, determines the parameters of the fuzzy PID controller. In comparison with conventional PID controllers, the proposed fuzzy PID controller shows higher control gains when system states are away from equilibrium and, at the same time, retains a lower profile of control signals. Consequently, better control performance is achieved. With the proposed formula, the weighting factors of a fuzzy logic controller can be systematically selected according to the plant under control. By virtue of using the simplest structure of fuzzy logic control, the stability of the nonlinear control system can be analyzed and a sufficient BIBO stability condition is given. The superior performance of the proposed controller is demonstrated through an experimental example

چکیده
در این مقاله، یک ساختار موازی از سیستم های کنترل فازی PID  ارائه شده است. این ساختار با یک روش تنظیم جدید که مبتنی بر مشخصه های حاشیه بهره و حاشیه فاز می باشد، پارامترهای کنترل کننده فازی PID  را تعیین می کند. در مقایسه با کنترلر معمولی PID، کنترلر فازی PID  پیشنهادی زمانی که حالت های سیستم از نقطه تعادل فاصله دارند گین های کنترلر مقادیر بزرگتری را نشان می دهد و، در همان زمان، سیگنال های کنترلی کوچکی را نتیجه می دهد. در نتیجه، عملکرد کنترلی بهتری به دست خواهد آمد.  با استفاده از فرمول ارائه شده، فاکتورهای وزنی از یک کنترل کننده منطق فازی می تواند به طور سیستماتیک با توجه به پلانت تحت کنترل انتخاب شود. به موجب استفاده از ساده ترین ساختار کنترل منطق فازی، پایداری سیستم کنترل غیر خطی می تواند تجزیه و تحلیل شود و یک شرط کافی برای پایداری BIBO ارائه شده است. عملکرد برتر وبهتر کنترلر ارائه شده از طریق یک مثال تجربی نشان داده شده است.

1-مقدمه

در سال های اخیر، کنترل کننده منطق فازی (FLC)، به ویژه کنترلر فازی تناسبی-انتگرال -مشتقی (PID)  به طور گسترده برای فرآیندهای صنعتی با توجه به ماهیت اکتشافی خود همراه با سادگی و اثربخشی آن برای هر دو سیستم غیر خطی و خطی استفاده می شده است. در واقع، برای سیستم های تک خروجی تک ورودی، کنترلرهای منطق فازی اساسا نوع فازی PD ، نوع فازیPI  یا نوع فازی PID  همراه با گین های غیر خطی هستند. به دلیل مشخصه ی غیر خطی گین های کنترلر، کنترلرهای فازی PID  دارای پتانسیل بالایی برای بهبود و دستیابی به عملکرد بهتر سیستم نسبت به کنترلر معمولی PID  هستند (اگر ترمهای غیر خطی را بتوان به طور مناسبی استفاده کرد). از سوی دیگر، با توجه به وجود ترمهای غیرخطی، معمولا اعمال تجزیه و تحلیل نظری برای توضیح اینکه که چرا کنترلر فازی PID  می تواند عملکرد بهتری نشان دهد، بسیار مشکل است...