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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 - s/（T 1 s+1） （T2s+1 ）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

2、为：Gc（ s）=kp+ki/s+kd*s kp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

3、精确量（ u ）模糊控制器的基本机构设计模糊控制器主要步骤：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： ek=yr-ykek=ek-ek-1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 一坐标内观察它们的输出 y

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