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得精确数学模型,就就是一种基于规则得控制。模糊控制在智能控制领域由于理论讨论比较成熟、实现相对比较简单、适应面宽而得到广泛得应用。不论就就是对复杂得水泥回转窑得控制,还就就是在智能化家用电器中得应用,模糊控制都充当着重要得角色。 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得一般形式:Gp(s)＝Ｋ*e-τs/(T1s+１)(T2s+１)P Ｉ D 控制:Ｐ ID 控制就就是自动控制领域产生最早、应用最广得一种控制方法。P Ｉ D 控制原理图:PI Ｄ控制器传递函数得一般表达式为:G ｃ(s)=kp+k ｉ/s+kd＊skp 为比例增益;ki 为积分增益;kd 为微分增益控制器得关键就就是确定三个增益值,在ｓｉｍｕｌ ink 中搭建 P Ｉ D 系统控制模型如下图示:PID 仿真结果:模糊控制:模糊控制就就是运用语言归纳操作人员得控制策略,运用变量和模糊集合理论形成控制算法得一种控制。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ｅ c)转化为相应得模糊量(Ｅ、EC);（2）模糊推理:按总结得语言规则(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得精确量(u)模糊控制器得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 e ｃ和控制量 u 得模糊语言变量为 E、Ｅ C 和U。根据 e、e ｃ和 u 实际得基本论域,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、Ｅ C 和 U 得各语言变量直,正大 PB,正中 P Ｍ,正小Ｐ S,零Ｚ E,负小 NS,负中 NM,负大 NB,她们各自在论域上得模糊子集隶属度函数均为三角形,3、根据总结得人工操作策略设计出模糊控制策略表:e ｋ=ｙｒ－ｙ k △ek=ek-e ｋ-1模糊规则:euNBＮＭNSZEP ＳPMP Ｂd ｅPBＺＥPSPSＰ MPMPBPBPMＮ SZEPSPSPMPMPBP ＳN ＳNSZEPSＰＳＰ MPMＺNMNSNSZEPSPSPMN ＳNMＮＭNSNSZ ＥPSＰＳNMNBNMNMＮＳN ＳZEPSNBNBＮＢＮＭＮＭN ＳNSZE3. 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”,这里采纳“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得参数,在同一坐标内观察她们得输出 y 响应曲线对两种控制方案得性能进行对比分析,模糊控制器比 PI Ｄ控制器,动态性能很好,上升速度快,基本没有超调。
