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文档简介

1、模糊控制与传统 PID 控制比较引言：模糊控制不需要确定系统的精确数学模型，是一种基于规则 的控制。模糊控制在智能控制领域由于理论研究比较成熟、 实现相对比较简单、适应面宽而得到广泛的应用。不论是对 复杂的水泥回转窑的控制，还是在智能化家用电器中的应 用，模糊控制都充当着重要的角色。一个典型工业过程通常可以等效为二阶系统加上一个非线 性环节(如纯滞后)，给出如下典型控制对象传递函数的一 般形式：Gp( s) =K*e- T s/(Tis+1) (T2S+I)PID控制：PID控制是自动控制领域产生最早、应用最广的一种控制方 法。PID控制原理图：PID控制器传递函数的一般表达式为：Gc (s)

2、 =kp+ki/s+kd*skp为比例增益；ki为积分增益；kd为微分增益控制器的关键是确定三个增益值，在simulink 中搭建PID系统控制模型如下图示：PID仿真结果:模糊控制：模糊控制是运用语言归纳操作人员的控制策略，运用变量和模糊集合理论形成控制算法的一种控制。模糊控制原理框图：一个基本模糊控制器主要有三个功能:（1）模糊化：把精确量（如偏差e和偏差变化ec）转化为相 应的模糊量（E、EC ;（2）模糊推理：按总结的语言规则（模糊控制规则表）进 行模糊推理；（3）模糊判决：把推理结果（U）从模糊量转化为可以用于 实际控制的精确量（u）模糊控制器的基本机构備糊控1W器的沽构国设计模糊控

3、制器主要步骤：1. 选择偏差e、偏差变化ec和控制量u的模糊语言变量为 E、 EC和U。根据e、ec和u实际的基本论域，设定 E、EC和 U论域都为-6,6,可以确定出量化因子 Ke、Kc和比例因 子 Ku。2. 选取E、EC和U的各语言变量直，正大 PB,正中PM,正小 PS,零ZE，负小NS,负中NM负大NB,它们各自在论域 上的模糊子集隶属度函数均为三角形，3.根据总结的人工操作策略设计出模糊控制策略表:模糊规则:euNBNMNSZEPSPMPBdePBZEPSPSPMPMPBPBPMNSZEPSPSPMPMPBPSNSNSZEPSPSPMPMZNMNSNSZEPSPSPMNSNMNMNSNSZEPSPSNMNBNMNMNSNSZEPSNBNBNBNMNMNSNSZE3. 选择一种模糊判决方法，将控制量由模糊量变为精确量， 这个过程叫做“去模糊化”，这里采用“面积平分法”仿真结果:总结：设给定 r 为单位阶跃输入，通过改变控制对象象的参数，在同一坐标观察它们的输出 y响应

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