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模糊控制算法PID算法比较分析电气学院控制理论与控制工程专业徐磊学号：10310070一：题目对于已知系统的传递函数为:，假设系统给定为阶跃值R=1，系统的初始值R(0)=0，试分析设计常规的PID控制器常规的模糊控制器比较两种控制器的控制效果当通过改变模糊控制器的比例因子时，分析系统响应有什么变化？二：思路 对于模糊控制，采用二维输入，分别是误差e和误差变化率e,然后通过增益放大，输入到模糊控制器中，然后模糊控制器输出也通过增益放大。模糊控制器的输入、输出论域取值为[-6，6]，隶属度均匀划分为五个区域，隶属度函数采用梯形和三角形函数。µNBNSZE1PSPB -6-5-3-2-10123456两个输入和一个输出的隶属度函数相同。程序框图如下：三：程序clear;num=1;den=[10,1];[a1,b,c,d]=tf2ss(num,den);x=[0];%状态变量初始T=0.01;%采样周期h=T;N=10000;%采样次数td=0.5;%延时时间Nd=50;%延时周期R=1*ones(1,N);%输入信号e=0;de=0;ie=0;%误差，误差导数，积分kp=12.5;ki=0.8;kd=0.01;fork=1:Nuu(1,k)=-(kp*e+ki*de+kd*ie);%PID输出序列ifk<=Ndu=0;elseu=uu(1,k-Nd);end%龙格库塔法仿真k0=a1*x+b*u;k1=a1*(x+h*k0/2)+b*u;k2=a1*(x+h*k1/2)+b*u;k3=a1*(x+h*k2)+b*u;x=x+(k0+2*k1+2*k2+k3)*h/6;y=c*x+d*u;e1=e;e=y(1,1)-R(1,k);de=(e1-e)/T;ie=ie+e*T;yy1(1,k)=y;end%设计模糊控制器a=newfis('Simple');a=addvar(a,'input','e',[-6,6]);a=addmf(a,'input',1,'NB','trapmf',[-6-6-5-3]);a=addmf(a,'input',1,'NS','trapmf',[-5-3-20]);a=addmf(a,'input',1,'ZR','trimf',[-202]);a=addmf(a,'input',1,'PS','trapmf',[0235]);a=addmf(a,'input',1,'PB','trapmf',[3566]);a=addvar(a,'input','de',[-66]);如图，红色的为模糊控制输出，蓝色的为PID控制器输出。比较起来，有下面的结论：超调明显是PID控制器大一些，模糊控制器在这一点上有优势调整时间模糊控制器就要差很多了稳态误差模糊控制器要小一些改变比例因子当ke从8.5调整到2

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