模糊PID与常规PID的比较 .pdfVIP

PID与常规PID的MATLAB仿真比

较与分析

学生：

班级学号：5080628

任课教师：段洪君

提交日期：2011.04.02

成绩：_____________

X

1报告是否由本人独立撰写完成

2参考文献是否由本人独立查阅完成

3文献总结报告是否按时提交

4题U是否包含被控对象名称及与本课程相关的控制方法

5封面是否按“示样”标准打印，签名是否手写

6报告正文是否包含“要求”的三部分

7报告正文是否按“样本”格式撰写

8报告正文中的公式、图表等是否曲本人编辑、绘制

9所引用的参考文献在报告正文中是否按顺序标注

10参考文献的数量是否达到要求

11参考文献的格式是否规

810

12报告的正文与参考文献的总页数是否在〜页之间

13报告是否达到“总体要求”

14报告是否包含对现有文献结论的仿真验证结果

15报告是否包含本人的研究容及结果

对所提交报告的自我评价（按百分制打分）

1研究的背景及意义

随着丄业的发展和社会的进步，被控对象越来越复朵，其数学模型的建立也越发困难，

对于很多控制对象有的只能建立起粗糙的模型，有的其至无法建立模型。这类对象往往被称

PID控制器问世至今凭借其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点成为工业

控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握、得不到精确的数学模型时，

采用PID控制技术最为方便。PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心。它是根据被控

过程的特性来确定PID控制器的参数大小。PID控制原理简单、易于实现、适用面广，但PID

控制器的参数整定是一件比较困难的事。合理的PID参数通常山经验丰富的技术人员在线整

定。在控制对象有很大的时变性和非线性的情况下，一组整定好的PID参数远远不能满足系

统的要求。为此，需要引入一套模糊PID控制算法。所谓模糊PID控制器，即利用模糊逻辑

算法并根据一定的模糊规则对PID控制的比例、积分、微分系数进行实时优化，以达到较为

理想的控制效果。模糊PID控制共包括参数模糊化、模糊规则推理、参数解模糊、PID控制

器等几个重要组成部分。计算机根据所设定的输入和反馈信号，计算实际位置和理论位置的

偏差e以及当前的偏差变化ec,并根据模糊规则进行模糊推理，最后对模糊参数进行解模糊，

输出PID控制器的比例、积分、微分系数。

常规的PID控制器在非线性时变，滞后较大的系统中鲁棒性不强，控制效果不理想。而

模糊PID控制器既具有模糊控制灵活而适应性强的优点，乂具有常规PID控制精度高的特

点，在工业控制中得到广泛的应用。

本文通过运用用MATLAB6.1的模糊控制工具箱设计模糊控制器，然后用MATLAB的

simulink

进行了仿真。仿真结果表明，在工况有较大变化和存在扰动情况下，模糊控制系统

性能优于常规PID控制。

2模糊控制的研究现状

2.1国外模糊控制的研究现状

1965（FuzzySe

年扎德在《信息与控制》杂志上先后发表了模糊集”⑸和”模糊集与

FuzzySetsSystems）,

子系统产生了模糊集合论,奠定了模糊集理论和应用研究的基础。

但”模糊”一词却在美