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《模糊自适应PID控制的Matlab仿真设计研究_陈明201208070103.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、模糊自适应PID控制的Matlab仿真设计研究：明学号：201208070103班级：大学智能1201一、模糊控制思想、PID控制理论简介：在工业生产过程中，许多被控对象受负荷变化或干扰因素很多基于模糊自适应控制理论, 设计了一种模糊自适应PID 控制器, 具体介绍了这种PID 控制器的控制特点及参数设计规则, 实现PID 控制器的在线自整定和自调整。通过matlab 软件进行实例,仿真表明, , 提高控制系统实时性和抗干扰能力,易于实现．便于工程应用。1.1模糊控制的思想：应用模糊数学的基本理论和方法, 控制规则的条件、操作用模糊集来表示、并把这些模糊控制规则以及有
2、关信息, 诸如PID 控制参数等作为知识存入计算机知识库, 然后计算机根据控制系统的实际情况(系统的输入, 输出) , 运用模糊推理。1.2PID算法：u (t) = Kp·e (t) + Ki·∫t0e (t) dt + Kd·de (t)dt= Kp e (t) + Ki Σei (t) + Kdec (t) 其中, u (t) 为控制器输出量, e ( t ) 为误差信号, ec (t) 为误差变化率, Kp , Ki , Kd 分别为比例系数、积分系数、微分数。然而，课本中，为了简化实验难度，只是考虑了kp，ki参数的整定。1.3模糊PID控制器的原理图：二、
3、基于Matlab的模糊控制逻辑模块的设计关于模糊逻辑的设计，主要有隶属函数的编辑，参数的选型，规则导入，生成三维图等2.1模糊函数的编辑器的设定：打开matlab后，在命令窗口输入“fuzzy”，回车即可出现模糊函数编辑器，基本设置等。基于课本的实验要求，我选的是二输入（e,）二输出（）。需要注意的是，在命名输入输出函数的时候，下标字母需要借助下划线的编辑，即e_c能够显示为。2.2四个隶属函数的N,Z,P函数设定：在隶属函数的设定中，N选用的是基于trimf（三角形隶属函数）,Z是基于zmf（Z型隶属函数），P是基于smf（S型隶属函数）。分别设定二输入（e,）二输
4、出（）每个函数的N、Z、P的选型，以及取值围，实际的参数围。并且，模糊计算的连接词运算AndMethod取min,OrMethod取max,蕴含推理Implication取min，输出合成运算Aggregation取max,去模糊化运算Defuzzification取centroid(重心法)。这些都完成后，即可。下图以输入e为例：2.3添加模糊规则：在FISEditor菜单栏下的Edit中打开“Rules”,即可进行规则的添加，依照课本9条抹灰规则，添加完成后，如下：2.4模糊规则的视图观察，以及输入输出的的三位图2.4.1观察模糊规则的视图：在e,的视图上，可以明
5、显的发现各有一条红线，这条红线就是用于调节这两个参数，当参数变化时，，的值也会随之变。这样很容易观察输入参数的变化导致输出参数的变化。2.4.2输出e,及，的多维图：2.4.2.1：输入e,对的控制：输入e,对的控制：因为在试验中，值比较小，忽略考虑后，对的最终值影响不大，可以看出=2.67基本是差不多的，验证了实验的正确性。2.4.2.2：输入e,对的控制输入e,对的控制：因为在试验中，值比较小，忽略考虑后，对的最终值影响不大，可以看出=0.08基本是差不多的，验证了实验的正确性。隶属函数ec编辑隶属函数kp隶属函数ki添加规则库：全部规则：View->rulesV
6、iew->surface
