自适应pid控制器的设计及仿真__本科毕业论文.doc

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1、摘要PID控制器是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。PID控制器提供了反馈控制，通过比例环节成比例的反应偏差信号，加快系统响应速度，提高系统的调节精度，通过积分作用反应并消除系统的稳态误差，通过微分作用预测未来偏差信号的变化趋势，改善系统动态特性。本文将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了PID控制器参数在线自调整,进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度。并把MATLAB中的FuzzyToolbox和SIMULINK有机结合起来,方便的实现了该自适应模糊PID控制系统的计算机仿真,拓宽了Fu

2、zzyToolbox和SIMULINK的应用范围。仿真结果表明：模糊PID参数自整定控制较常规PID控制具有较小的超调量和较短的调节时间，以及较好的动态响应特性和稳态特性。关键词：模糊控制；PID控制器；MATLAB；SIMULINK；系统仿真。55AbstractPIDcontrollerisoneofthefirstdevelopedoneofthecontrolstrategy,becauseofitsalgorithmissimple,robustandreliableandhighreliability,arewidelyusedinindustrialprocesscontrol

3、.PIDcontrollerprovidesafeedbackcontrolthroughtheproportionalresponsebiassignaloftheaspectratio,tospeedupresponsetime,improvetheaccuracyofregulation;throughintegralroletoresponsetothesteady-statesystemandeliminateerrors,throughdifferentialroletopredictthechangesintrendsofsignaldeviationinfuture;impr

4、ovedynamiccharacteristicsofthesystem.TheusingofFuzzylogiccontrollermakestheparameter’sself-adaptionofPIDcontrollerpossiblewhenFuzzylogiccontrollerandPIDcontrollerarecombinedtogether.ItalsoperfectsthepropertiesofPIDcontrollerandimprovestheprecisionofcontrolsystem.TheorganiccombinationofFuzzyToolboxa

5、ndSIMULINKrealizedthecomputersimulationofthisself-adaptiveFuzzyPIDcontrolsystemconveniently,andalsopromotestheapplicationofMATLAB.Thesimulationresultsshowthat,comparedwithordinaryPIDcontrol,fuzzyPIDparametersofself-tuningcontrolhavesmallerovershoot,shorterregulationtimeandbetterdynamicresponsechara

6、cteristics.Keywords:FuzzyLogiccontrol;PIDcontroller;MATLAB;SIMULINK;Systemsimulation.55目录绪论11MATLAB/Simlink简介21.1Matlab21.1.1Matlab概述21.1.2Matlab特点21.1.3Matlab窗口31.2Simulink51.2.1Simulink概述51.2.2Simulink操作52模糊控制102.1模糊控制基本原理102.2模糊控制器设计102.2.1结构设计102.2.2论域及量化因子确定112.2.3控制规则设计122.2.4建立控制规则表152.2.5建立

7、控制表163自适应PID控制器的设计及其在Simulink中的仿真173.1PID控制原理173.2模糊PID控制器在Simulink中的仿真制作203.2.1　模糊控制整定PID参数的原理203.2.2自适应PID控制器Simulink仿真结构233.2.4PID参数模糊自整定控制规则283.2.5仿真结果及对比结果分析28结论37致谢38参考文献39附录A英文原文40附录B中文翻译505555绪论PID（