模糊PID控制器的研究.pdf

1、PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好及可靠性高，被廣泛應(yīng)用于過程控制和運(yùn)動(dòng)控制中，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性系統(tǒng)。然而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程往往具有非線性、時(shí)變不確定性，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用常規(guī)PID控制器不能達(dá)到理想的控制效果，而且在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場中，由于常規(guī)PID參數(shù)整定方法繁雜，其參數(shù)往往整定不良、性能欠佳，對運(yùn)行工況的適應(yīng)性差。
　　 模糊控制技術(shù)是智能控制的重要分支，模糊控制是以模

2、糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)智能控制，其優(yōu)點(diǎn)是不要求掌握被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，而根據(jù)人工控制規(guī)則組織控制決策表，然后由該表決定控制量的大小。當(dāng)被控對象存在非線性、時(shí)變性、多參數(shù)強(qiáng)耦合、過程機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜及不能建立被控對象或過程的精確數(shù)學(xué)模型時(shí)，模糊控制的專家規(guī)則式的控制方式為其提供了一種較為理想的控制策略。
　　 本文基于對PID控制器參數(shù)的自整定方法、模糊控制器設(shè)計(jì)方法的研究，設(shè)計(jì)了一種模糊自整定PID控

3、制器。該控制器是在整定出PID初始參數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象的響應(yīng)在采樣時(shí)刻的誤差E和誤差變化率EC兩個(gè)因素來確定參數(shù)調(diào)整量的方向和大小，通過把操作人員的PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成模糊規(guī)則模型，形成微機(jī)查詢表。微機(jī)根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際響應(yīng)情況，運(yùn)用模糊推理與決策實(shí)現(xiàn)對PID參數(shù)的在線調(diào)整。該方法將經(jīng)典PID控制與模糊控制的簡便性、靈活性以及魯棒性融為一體。通過MATLAB仿真研究及模糊PID控制和常規(guī)PID控制仿真的結(jié)果比較，表明本文采用的