模糊PID控制器的設計與仿真研究
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3 SIMULINK仿真
打開(kāi)MATLAB文件編輯器，編寫(xiě)M文件。在M文件中創(chuàng )建模糊控制系統接口，增加模糊語(yǔ)言變量(二個(gè)輸入、三個(gè)輸出)，并設定各變量的論域及模糊推理規則，給定輸入，根據模糊推理得到輸出。編寫(xiě)出模糊控制規則fuzzypid．fis。運行所編寫(xiě)的模糊控制規則，并將控制規則導入工作空間。在MATLAB／SIMULINK環(huán)境下，建立仿真模型，并將Fuzzy Logic Controller模塊的參數設定為fuzzypid．fis，就建立了系統的模糊PID參數自調整系統。
設被控對象的傳遞函數為
建立系統的SIMULINK模型如圖5所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/162201.htm
設定PID參數的初始值分別為kp=0．35，ki=0．0，kd=1，并在第0．32s時(shí)加上數值為1的強干擾，采用模糊自適應PID控制的階躍響應如圖6所示。
從仿真結果可以看出，模糊自適應PID控制器系統具有良好的快速性和穩態(tài)控制精度，并且抗干擾能力強。在常規PID算法的基礎上，通過(guò)計算當前系統誤差e和誤差變化率ec，應用模糊控制推理系統，查詢(xún)模糊矩陣表對系統進(jìn)行參數調整，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中改變PID的參數，較好地發(fā)揮了兩種控制方式的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統的控制質(zhì)量。同時(shí)，在系統仿真實(shí)驗過(guò)程中，可以看出應用SIMULINK仿真軟件的方便之處，仿真簡(jiǎn)單、速度快，而且模糊控制規則以及系統的論域、隸屬度函數調整方便，容易實(shí)現。
4 結語(yǔ)
采用模糊自適應PID控制算法，系統的響應速度加快，控制精度提高，穩態(tài)性能變好，而且幾乎沒(méi)有超調和震蕩，魯棒性好。這是單純的PID控制難以實(shí)現的，而且采用模糊PID控制的顯著(zhù)特點(diǎn)是在同樣精度要求下，系統的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間變短，靈敏度提高，這些具有重要的實(shí)際應用價(jià)值。
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