應用田口實驗法於控制系統設計

Abstract

本論文旨在使用田口實驗法，決定PID控制及模糊控制的重要因子及控制 法則參數最佳值，俾改善系統性能。田口實驗法主要有兩個特色，首先是 ，利用所有可能的組合估算因子主效果及因子交互作用。其次是，利用S/ N比量化評比系統的性能。S/N比能顯示系統在雜訊因子下的性能。田口實 驗法在控制因子可操控的範圍內將S/N比最佳化，以減少雜訊因子對系統 的影響。本文制定三個直交表，具三個水準的可控因子，以及具二個水準 的雜訊因子進行控制實驗。利用靜態望小型特性的S/N比分析數據，由最 大的 S/N比決定最佳的控制參數組，並藉由ANOVA的分析找出影響重大的 控制參數。在PID控制方面，所決定的參數大小與習用Ziegler-Nichols法 則所決定的參數作比較。在模糊控制方面，所決定的參數值則與基因法則 及滑動模式作比較。本論文藉著鉸接於旋轉盤的倒立棒控制實驗來驗證本 方法的有效性。