模糊自适应PID在汽车底盘测功机中的仿真研究.pdf

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1、第2l卷第7期电子设计工程2013年4月Vo1．2lNo．7ElectronicDesignEngineeringApr．2013模糊自适应PID在汽车底盘测功机中的仿真研究郭磊，陈文会，刘小民(1．西北工业大学电子信息学院，陕西西安710072；2．陕西脉航交通测控有限公司陕西西安710000)摘要：在汽车底盘测功机研究中，由于汽车底盘测功机是一个复杂的时变非线性、大惯性系统。传统的PID控制对于非线性、时变性的系统难以达到控制精度的要求，而模糊自适应PID控制具有在线自动调整的功能，从对传统的PID与模糊自适

2、应PJD比较的基础上。分析了参数对系统性能的影响，并利用MAT『

3、AB软件中的模糊工具箱对连续系统进行了仿真，离散系统采用编程仿真，比较结果表明，模糊自适应PID控制器具有良好的跟踪性能，超调量小、控制精度高、调节速度快，可以实现对PID参数的最佳调整。关键词：模糊控制；自适应PID；MATLAB；SIMULINK中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1674—6236(2013)07—0076—04SimulationresearchoffuzzyadaptivePIDcontrolinthevehicl

4、echassisdynamometersystemGUOLei，CHENWen—hui，LIUXiao．min(1．SchoolofElectronicInformation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．PulsetrafficControlofshanxiCo．Ltd．，Xi’an710000，China)Abstract：Thevehiclechassisdynamometerisacomplexnonlinearandtim

5、e—varyinginertialsystem．ItisdificultfortraditionalPIDcontroltomeettherequirementsofprecisionanditisnotfitfornonlineartime-varyingsystemandfuzzyadaptivePIDcontrolhasthefunctionofon-lineautomaticadjustment．Inthispaper，wemakethecomparisonofthetraditionalPIDandfu

6、zzyadaptivePID，andanalysisparametersonsystemperformance，andtakeadvantageofthefuzzytoolboxinMATLABsoftwareforcontinuoussystemsimulation，anddiscretesystemusingprogrammingsimulation．ResultsshowthatthefuzzyadaptivePIDcontrollerhasgoodtrackingperformance，smallerov

7、ershootcontrol，higherprecisionspeedadjustment，TheseperformancescanachievethebestadjustmentofthePIDparameters．Keywords：fuzzycontrol；adaptivePID；MATLAB；SIMULINK智能PID控制器把古典的PID控制与先进的专家系统相结合，实现系统的最佳调整。这种控制必须精确的确定系统的模型，首先将操作人员长期实践积累的经验知识用控制规则模型化．然后运用推理可对PID参数实现最佳调

8、整。文中在汽车底盘测功机控制的基础上，针对常用的工业图1PID控制系统原理图对象模型，该系统模型具有变参数、强干扰、大滞后等特点，Fig．1SchematicofPIDcontrolsystem将模糊控制与自适应PID控制相结合，设计了模糊自适应对于连续时间类型，PID控制系统的标准方程为PID控制器，能够实现对、ki,k的自动在线调整。其仿真结果表明模糊自适应PID控制系统性能优于PID控制，且具有(f)=[e(f)+)鲁+J(1)响应时间短，控制精度高，超调量小，稳定性好等优点，能够式中，u(t)为PID控制

9、器的输出，t为采样时间，为控制适应复杂对象的要求。器的比例增益；e(t)为PID控制器的偏差输入，即给定值与测量值之差；为控制器的积分时间常数；为控制器的微分1模糊自适应PID控制器时间常数。1．2模糊自适应PID控制器原理1．1PID控制原理PID控制系统原理如图1所示121。将偏差的比例、积分和自适应模糊PID控制器是以误差e和误差的变化率e微分通过线性组合构成控制量