模糊pid控制器的设计与仿真——设计步骤(修改)

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1、模糊PID控制器的设计与仿真设计模糊PID控制器时，首先要将糈确量转换为模糊量，并且要把转换后的模糊量映射到模糊控制论域当屮，这个过程就是精确量模糊化的过程。模糊化的主耍功能就是将输入量精确值转换成为一个模糊变量的值，最终形成一个模糊集合。木次设计系统的精确量包括以下变量：变化量e,变化量的变化速率ec还有参数整定过程中的输岀量AKP,AKo,AKIy在设计模糊MD的过程中，需要将这些精确量转换成为模糊论域上的模糊值。本系统的误差与误差变化率的模糊论域与基本论域为.•E=[-6,-4,-2,0,2,4,6];Ec=[-6,-4,-2,0,2,4,6]。

2、模糊PTD控制器的设计选用二维模糊控制器。以给定值的偏差e和偏差变化ec为输入；AKP,AK„,△K,为输出的自适应模糊PID控制器，见图1。阁1模糊P1D控制器(1)模糊变量选取输入变量E和EC的模糊化将一定范围(基本论域)的输入变量映射到离散区间(论域)需要先验知识来确定输入变量的范ffl。就木系统而言，设置语言变量取七个，分别为NB，NM，NS,ZO,PS,PM，PB。(2)语言变景及隶展函数根据控制要求，对各个输入，输出变量作如下划定：e，ec论域：{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6}AKr„AK,),AL论域：{

3、-6,-5，-4，-3,-2，-1,0,1，2，3，4，5，6}应用模糊合成推理PID参数的整定算法。第k个采样时间的整定为Kp(k)=Kp()+AKp(k),尺八幻：尺/()+△&(々)，KD(k)=KD{}+AKD(k).式屮/^。，么。，/^。为经典？10控制器的初始参数。设置输入变量隶屈度函数如阁2所示，输出变量隶展度函数如阁3所示。图2输入变量隶属度蚋阁3输出变M求属度W（3）编辑模糊规则库根据以上各输出参数的模糊规则表，可以归纳出49条控制逻辑规则，具体的控制规则如下所示：1.If(eisNB)and(ecisNB)then(kpisNB)

4、(kiisPB)(kdisNS)(1)2.If(eisNB)and(ecisNM)then(kpisNB)(kiisPB)(kdisPS)(1)3.If(eisNB)and(ecisNS)then(kpisNM)(kiisPM)(kdisPB)(1)4.If(eisNB)and(ecisZO)then(kpisNM)(kiisPM)(kdisPB)(1)5.If(eisNB)and(ecisPS)then(kpisNS)(kiisPS)(kdisPB)(1)6.If(eisNB)and(ecisPM)then(kpisZO)(kiisZO)(kdisP

5、M)(1)7.If(eisNB)and(ecisPB)then(kpisZO)(kiisZO)(kdisNS)(1)8.If(eisNM)and(ecisNB)then(kpisNB)(kiisPB)(kdisNS)(1)9.If(eisNM)and(ecisNM)then(kpisNB)(kiisPB)(kdisPS)(1)10.If(eisNM)and(ecisNS)then(kpisNM)(kiisPM)(kdisPB)(1)11.If(eisNM)and(ecisZO)then(kpisNS)(kiisPS)(kdisPM)(1)12.If(e

6、isNM)and(ecisPS)then(kpisNS)(kiisPS)(kdisPM)(1)13.If(eisNM)and(ecisPM)then(kpisZO)(kiisZO)(kdisPS)(1)14.If(eisNM)and(ecisPB)then(kpisPS)(kiisZO)(kdisZO)(1)15.If(eisNS)and(ecisNB)then(kpisNM)(kiisPB)(kdisZO)(1)16.If(eisNS)and(ecisNM)then(kpisNM)(kiisPM)(kdisPS)(1)17.If(eisNS)and(

7、ecisNS)then(kpisNM)(kiisPS)(kdisPM)(1)18.If(eisNS)and(ecisZO)then(kpisNS)(kiisPS)(kdisPM)(1)19.If(eisNS)and(ecisPS)then(kpisZO)(kiisZO)(kdisPS)(1)20.If(eisNS)and(ecisPM)then(kpisPS)(kiisNS)(kdisPS)(1)21.If(eisNS)and(ecisPB)then(kpisPS)(kiisNS)(kdisZO)(1)22.If(eisZO)and(ecisNB)th

8、en(kpisNM)(kiisPM)(kdisZO)(1)23.If(eisZO)and(ec