基于matlab的模糊自適應(yīng)pid控制器仿真研究以及與常規(guī)pid的比較(編輯修改稿)
2024-09-06 16:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 KP 、K I、 K,D與系統(tǒng)時間域性能指標(biāo)之間的關(guān)系如表1所示。參數(shù)名稱上升時間超調(diào)亮過渡過程時間靜態(tài)誤差KP減少 增大微小變化減少KI減少增大增大消除KD微小變化減小減小微小變化表1 KP 、K I、 K,D與系統(tǒng)時間域性能指標(biāo)之間的關(guān)系2模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng) 模糊控制通過模糊邏輯和近似推理方法，讓計(jì)算機(jī)把人的經(jīng)驗(yàn)形式化、模型化，根據(jù)所取得的語言控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，給出模糊輸出判決，并將其轉(zhuǎn)化為精確量，作為饋送到被控對象(或過程)的控制作用。模糊控制表是模糊控制算法在計(jì)算機(jī)中的表達(dá)方式，它是根據(jù)輸入輸出的個數(shù)、隸屬函數(shù)及控制規(guī)則等決定的。日的是把人工操作控制過程表達(dá)成計(jì)算機(jī)能夠接受，并便于計(jì)算的形式。模糊控制規(guī)則一般具有如下形式:If{ e = Ai and ec = Bi}then u= Ci ,i=1,2…,其中e,ec和u分別為誤差變化和控制量的語言變量，而Ai、Bi、Ci為其相應(yīng)論域上的語言值。 應(yīng)用模糊推理的方法可實(shí)現(xiàn)對PID參數(shù)進(jìn)行在線自整定，設(shè)計(jì)出參數(shù)模糊自整定PID控制器。仿真結(jié)果表明，該設(shè)計(jì)方法使控制系統(tǒng)的性能明顯改善。自適應(yīng)模糊PID控制器是在PID算法的基礎(chǔ)上，以誤差e和誤差變ec作為輸入，利用模糊規(guī)則進(jìn)行模糊推理，查詢模糊矩陣表進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，來滿足不同時刻的e和ec對PID參數(shù)自整定的要求。利用模糊規(guī)則在線對PID參數(shù)進(jìn)行修改，便構(gòu)成了自適應(yīng)模糊PID控制器，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示[3]圖2 自適應(yīng)模糊PID控制器結(jié)構(gòu)框圖PID糊自整定是找出PID參數(shù)(KP、KI、KD）與e和ec之間的模糊關(guān)系，在運(yùn)行中通過不斷檢測e和ec，根據(jù)模糊控制原理對3個參數(shù)進(jìn)行在線修改，以滿足不同e和ec對控制參數(shù)的不同要求，從而使對象具有良好的動、靜態(tài)性能，模糊控制的核心是總結(jié)工程設(shè)計(jì)人員的技術(shù)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，建立合適的模糊規(guī)則表，得到針對3個參數(shù)KP 、KI、KD,分別整定的模糊規(guī)則表。3常規(guī)PID和模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)的仿真比較利用MATLAB中的SMULllV
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