【正文】 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。在這里，我衷心感謝那些曾經(jīng)傳授我們知識的恩師們，祝愿你們桃李滿天下。正是因?yàn)橛辛舜蠹业膸椭?，讓我體會到了我們之間的團(tuán)結(jié)和友誼。我在大家的幫助中學(xué)到了很多的知識，更明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。s Posts and Telemunications Press, 158(in Chinese)[6] 劉豹，.[M].（第三版）.北京:機(jī)械工業(yè)出版 社,Liu Bao, Tang Wansheng now control theory.[M].(third edition)Beijing: Mechanical Industry Press, (in Chinese)[7] 曹才開,.[M].（第二版）北京：清華大學(xué)出版社， Cao caikai, Jiaya Qiong Signals and Systems .[M].(Second Edition) Beijing: Tsinghua University Press, (in Chinese)[8] 薛定宇，[M].(第 2版)北京：清華大學(xué)出版社，Xue Dingyu, Chen Yangquan MATLAB / Simulink system simulation technology and applications.[M].(second edition) based on Beijing: Tsinghua University Press, (in Chinese)[9] .[M].，Wang Bosheng system construction and principle to resolve [M]. Beijing Mechanical Engineering Press, (in Chinese)[10] .[M].(第3版)， Xue Dingyu .MATLAB Languages and Applications.[M].(3rd Edition) .Beijing Tsinghua University Press, (in Chinese)[11] 王敏,[J].中國現(xiàn)代 教育裝備,2014,13:2729. Wang Ming,Zhou application of simulation software in automatic control principle course teaching [J]. Journal of China modern education equipment,2014,13:2729.(in Chinese)[12] 楊云,[J].電光與控 制,2015,02:7376. Yang Yun,Zhang Angle concept application in aircraft flight control system [J]. Electric and control,2015,02:7376.(in Chinese)[13] [D].南京航空航天大 學(xué),2012:7073. Zhang helicopter flight simulation system software design and development [D].Nanjing university of aeronautics and astronautics,2012:7073[14] [D].電子 科技大學(xué),2013:5660. Zhang unmanned aerial vehicle (uav) modal control logic of the avionics simulation system design and implementation [D].University of electronic science and technology,2013:5660.[15] SMillett, digital signal processing: The process of the puter.[M].(fourth edition)based on Beijing: Electronic Industry Press, 米萊特,數(shù)字信號處理：基于計(jì)算機(jī)的方法.[M].（第四版)）.北京：電子 工業(yè)出版社，[16] Katsuhiko Ogata Control Theory MATLAB tutorial.[M]. Beijing Electronic Industry Press, .[M].， [17] Diniz digital signal processing 這學(xué)期來，通過查找資料、編寫程序、撰寫論文，鞏固并提高了我的自動控制理論方面的知識，相關(guān)技能、軟件掌握的越來越熟練。由前面的分析可知，設(shè)計(jì)的PID控制器和模糊控制器都滿足了相應(yīng)的控制性能要求，系統(tǒng)的性能都得到了提高，但是兩種控制器的效果卻不完全相同，而且對于不同的值，控制的效果也不完全相同，兩種控制器對系統(tǒng)性能的提高程度比較如下表所示：器制控未加控制器PID控制器模糊控制器超調(diào)量調(diào)節(jié)時間穩(wěn)態(tài)誤差超調(diào)量調(diào)節(jié)時間穩(wěn)態(tài)誤差超調(diào)量調(diào)節(jié)時間穩(wěn)態(tài)誤差K1=%14%1s000K1=%8%000K1=%5%000K1=0. 2%4%000表二 兩種控制器性能指標(biāo)比較由上表可以看出，PID控制器和模糊控制器都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，比如在K1=，但是當(dāng)K1=，系統(tǒng)的超調(diào)量增大到14%，調(diào)節(jié)時間也增大到1s；模糊控制器對于所有的K1，系統(tǒng)都沒有超調(diào)量，并且調(diào)節(jié)時間都不長，但是當(dāng)K1=，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間要比PID控制器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間長。圖28 當(dāng)K1=當(dāng)=，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。將上面設(shè)計(jì)的模糊控制器加載到Matlab的工作空間中。對于比例因子Ku來說，它把模糊控制器的輸出經(jīng)過一定的比例放大或者縮小直接控制被控對象。當(dāng)量化因子Ke太小時，系統(tǒng)的響應(yīng)過慢，調(diào)節(jié)時間很長。調(diào)節(jié)的參數(shù)主要是量化因子Ke，Kec和比例因子Ku。③系數(shù)加權(quán)平均法 (31)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，選擇偏差e，偏差的導(dǎo)數(shù)ec，控制量u的論域e的論域范圍：[1 1]。2．模糊控制規(guī)則的建立和模糊推理模糊控制器中，模糊規(guī)則是由多條規(guī)則通過“或”運(yùn)算得到的。他們分別有著不同的作用，如下所示：1．模糊化接口模糊控制器中的模糊化接口主要是接收系統(tǒng)的輸入信號，輸入的信號主要是系統(tǒng)的偏差信號e和偏差信號的導(dǎo)數(shù)de或者偏差信號的差分Δe，它的主要功能如下所示：①論域變換 ②模糊化 模糊控制器的知識庫是所以控制器知識的來源，模糊控制器的性能主要由知識庫決定，所以它是模糊控制器中最重要的部分。這個規(guī)則表是根據(jù)長期的經(jīng)驗(yàn)制定的。模糊控制器屬于智能控制器的一種。但是對于不同的值，系統(tǒng)的動態(tài)特性并不相同，當(dāng)=，系統(tǒng)的動態(tài)特性最好，超調(diào)量有4%，；當(dāng)=，系統(tǒng)的動態(tài)特性最不好，超調(diào)量為14%，調(diào)節(jié)時間為1s，并且根據(jù)系統(tǒng)的閉環(huán)零極點(diǎn)圖可知，是最佳阻尼比。fontsize39。,20)。ylabel(39。time(s)39。,39。,39。legend(39。 hold on。 sys1=feedback(sys,1)。 Kd=。for K1=[ ] yi=。clc。根據(jù)本論文的要求，用PID控制器能夠滿足系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)，所以，本論文的控制器選用PID控制器。因?yàn)槲⒎汁h(huán)節(jié)是對偏差求導(dǎo)，所以它能夠根據(jù)偏差變化的趨勢進(jìn)行輸出，有一定的預(yù)測作用。(2)積分控制積分環(huán)節(jié)是對根據(jù)誤差的大小，對誤差進(jìn)行積分，輸入相應(yīng)的控制信號。(1)比例控制比例控制是自動控制中最簡單的一種控制器。即 (16)在復(fù)頻域分析中，比例電路的傳遞函數(shù)可以表示為如下形式： (17)積分電路主要由運(yùn)算放大器、電容和電阻組成，其電路圖表示如下：圖17 積分電路圖根據(jù)模擬電路的知識可知，理想運(yùn)放滿足“虛斷”和“虛短”的特點(diǎn)，根據(jù)電容和電阻的伏安特性，可以推斷出積分電路的輸出和輸入的關(guān)系可表示如下： (18)由上式可知，電路的輸出和輸入之間為積分關(guān)系，在復(fù)頻域的分析中，積分電路的傳遞函數(shù)可以表示為如下形式： (19)微分電路主要由運(yùn)算放大器、電容和電阻組成，其電路圖表示如下：圖18 微分電路圖由上圖可知，微分電路是將積分電路中電阻和電容的位置交換之后得到的，所以可知： (20)即： (21)在復(fù)頻域的分析中，微分電路的傳遞函數(shù)可以表示為如下形式： (22)反相電路主要由運(yùn)算放大器和電阻組成，它是比例電路的特殊形式，其電路圖表示如下：圖19 反相電路圖根據(jù)模擬電路的知識可知，運(yùn)算放大器在深度負(fù)反饋的情況下工作時，電路的放大倍數(shù)僅由外接電阻R1的值決定。通過Kp，Ki和Kd三個參數(shù)的整定。令=,，閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下所示：圖14 閉環(huán)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)由閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖可知，閉環(huán)系統(tǒng)也是穩(wěn)定的系統(tǒng)。，所以，此被控對象開環(huán)傳遞的增益也是一個變化的值，這就會導(dǎo)致此系統(tǒng)開環(huán)時肯定會出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)誤差，令=,，開環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下所示： 圖12 不同的K1值對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的影響由上圖可以看出對于不同的值，開環(huán)系統(tǒng)的的響應(yīng)過程大致相同，唯一不同的就是穩(wěn)態(tài)誤差不一樣。一般來說，對于那些距離虛軸較近而且他的周圍沒有零點(diǎn)的極點(diǎn)，他們是影響系統(tǒng)性能的主要極點(diǎn)，稱他們?yōu)橹鲗?dǎo)極點(diǎn)【12】。有的影響較大，有的影響較小。欠阻尼二階系統(tǒng)的超調(diào)量和阻尼比的關(guān)系曲線如下所示：圖10 欠阻尼系統(tǒng)超調(diào)量和阻尼比的關(guān)系欠阻尼二階系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和阻尼比的關(guān)系曲線如下所示：圖11 欠阻尼系統(tǒng)調(diào)節(jié)時間和阻尼比的關(guān)系系統(tǒng)響應(yīng)速度的快慢和系統(tǒng)超調(diào)量的大小是兩個相互矛盾的指標(biāo)，這兩項(xiàng)反映的是系統(tǒng)的響應(yīng)速度快慢和阻尼程度大小。此時系統(tǒng)的兩個根為，兩個特征根都分布在虛軸上，并且兩個虛根共軛。此時系統(tǒng)的兩個特征根為，兩個特征根都分布在實(shí)軸上，并且兩個實(shí)根相等。對于如下圖所示的控制系統(tǒng)方框圖：圖7