模糊自适应pid控制器设计

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1、模糊自整定PID控制器设计摘要本文主要研究的是有关模糊自整定PID控制器的设计与仿真，其中涉及到模糊控制，PID控制器，参数自整定三个领域的相关内容。首先，我们先讨论了模糊控制的原理，历史和它的发展趋势，然后介绍了常规PID控制器和自整定算法的一些内容，最后，结合上述两种控制器的优点，设计出一种基于模糊推理的参数自整定模糊PID控制器。模糊控制器是把专家的PID参数整定经验总结成模糊控制规则，然后形成模糊控制查询表，模糊控制过程实际上就是一个查表的过程。模糊控制对具有非线性，时变性，较大的随机干扰等不具有精确的数学模型的控制系统具有较好的控制效果。而PID参数整定方法是

2、最基本的也是最常用的方法被广泛的应用于各个领域。将两者有效的结合形成的模糊自整定PID控制器，它的简单性和可实施性是现而易见的。本文将这种模糊自整定PID控制器应用于带有时滞的二阶系统中并将其同Z-N整定方法，临界灵敏度等常规PID整定方法进行比较。结果表明，这种控制算法的控制效果明显好于传统的方法。关键词：模糊控制，PID控制，参数自整定，隶属函数55DesignofFuzzySelf-tuningPIDControllerAbstractInthispaper,thedesignandsimulationofaself-turningfuzzyPIDtypecont

3、rollerisproposed.Thefuzzycontrol,PIDcontrollerandparametersself-turningaredescribed.Firstly,theprinciple,historyanddevelopingtrendoffuzzycontrolarediscussed.Secondly,theconventionalPIDcontrollerandself-turningareintroduced.Finally,aself-turningPIDcontrollerbasedonfuzzyinferencesisdesigne

4、dbycombiningtheadvantagesoffirstonewithasecondone.Afuzzycontrollerisbuiltbasedontheexpert’sexperiences,thenitischangedintoaninquirytable.Theprocessofthefuzzycontrolpracticallyinquiresthetable.Thefuzzycontrolisgoodattheinexactlymathematicalmodelsuchasnon-linear,time-variantsystemsandsoon.

5、PIDself-turningisthebasestandmost-used.AfterattainingthePIDself-turningtothefuzzycontroller,itisobviousthatthismethodissimpleandfeasible.Inthispaper,thefuzzycontrolPIDcontrollerisusedtoatwo-orderplustimedelaysystem.Simulationresultsshowthatthealgorithmhasbetterperformancethantraditionalm

6、ethods.KeywordsFuzzycontrol,PIDcontrol,self-turning,membershipfunction55目录第一章绪论11.1引言11.2模糊控制理论的产生和发展11.3模糊控制理论的应用和目前面临的任务21.4PID控制算法的基本理论31.5PID控制器参数整定41.6基于模糊推理的自整定PID控制器4第二章模糊控制概述52.1引言52.2模糊自动控制原理62.21模糊控制理论概述62.22模糊控制系统62.3模糊控制器设计的基本方法102.3.1模糊控制器设计概述102.3.2确定模糊控制器的输入变量和输出变量102.3.3设

7、计模糊控制器的控制规则122.3.4确立模糊化和非模糊化的方法172.3.5选择模糊控制器的输入变量和输出变量的论域182.3.6编制模糊控制算法的应用程序20552.3.7合理选择模糊控制算法的采样时间212.4模糊控制器的特点22第三章PID控制原理极其参数自整定概述243.1引言243.2PID控制算法243.3理想PID控制算法的改进263.4PID控制器参数整定方法303.5对控制系统中纯滞后的整定33第四章模糊自整定PID控制器设计364.1引言364.2模糊自整定PID控制器的详细设计36第五章仿真与分析475.1引言475