模糊P ID 控制器的发展现状综述1 模糊P ID 控制器研究背景1.1 PID 控制器传统的PID 控制器虽然以其结构简单、工作稳定、适应性好、精度高等优点成为过程控制中应用最广泛最基本的一种控制器。PID 调节规律一般都能得到比较令人满意的控制效果，尤其是对于线性定常系统的控制是非常有效的，但是它的调节品质取决于 PID 控制器各个参数的确定。随着工业生产过程的日趋复杂化，系统不可避免地存在非线性、滞后和时变现象，其中有的参数未知或缓慢变化，有的带有延时和随机干扰，有的无法获得较精确的数学模型或模型非常粗糙，如果使用常规的PID 控制器，PID 参数的整定变得十分困难甚至无法整定，因此并不能得到理想的控制效果。为此，近年来各种改进的PID 控制器如自校正、自适应 PID[1][2][3]及智能控制器[4]迅速发展起来，但仍存在一定的局限性。1.2 模糊控制器随着技术的发展，模糊控制理论和模糊技术成为最广泛最有前景的应用分支之一。模糊控制器是一种专家控制系统，它的优点是不需要知道被控对象的数学模型而能够利用专家已有的经验对系统进行建模。与传统的PID 控制方式相比，它适合解决一些难以建立精确数学模型、非线性、大滞后和时变的复杂过程的问题，因此得到了很好的发展，尤其是在工业控制、电力系统等领域中解决了许多实际性的问题，引起了越来越多的工程技术人员的兴趣。但是经过深入研究，会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度低等弊病。而且用的最多的二维输入的模糊控制器是 PI 或 PD 型控制器，会出现过渡过程品质不好或不能消除稳态误差的问题。因此，在许多情况下，将模糊控制和 PID 控制两者结合起来，扬长避短，既具有模糊控制灵活、适应性强、快速性好的优点，又具有 PID 控制精度高的特点。把规则的条件、操作用模糊集表示，并把这些模糊控制规则及有关信息作为知识存入计算机知识库中，然后计算机根据控制系统的实际响应情况，运用模糊推理，自动实现对 PID 参数的最佳整定，实现模糊PID 控制。2 模糊 P ID 控制器设计2.1 模糊 PID 控制器原理基于模糊逻辑推理的 PID 控制器是以控制专家整定 PID 控制器参数的经验和知识为基础，通过对系统过渡过程模式的在线识别，对 PID 参数进行自整定。它是在 PID 算法基础上增加了误差和误差变化率的计算，并将在工艺分析和操作经验基础上总结的专家知识，以启发式语句 if(条件)then(结果)的形式组成知识库，经模糊合成推理...
