基于模糊控制器的自動(dòng)著艦控制系統(tǒng)-資料下載頁(yè)
2025-06-27 20:21本頁(yè)面
【正文】 ZEPSPMPMPBPBPBZEPSPMPMPBPBPB4. 模糊控制器在simulink中的實(shí)現(xiàn)為了使穩(wěn)態(tài)誤差比較小，是的施加在被控過(guò)程上的控制量U具有非線性PID控制率，就構(gòu)成了艦載機(jī)模糊PID控制器。 模糊PID控制器的結(jié)構(gòu)框圖偶了模糊隸屬函數(shù)和模糊規(guī)則表，可以通過(guò)MATLAB建立說(shuō)需要的模糊推理系統(tǒng)模型。在命令窗中鍵入fuzzy，即可進(jìn)入fis編輯器界面。 模糊控制器編輯界面系統(tǒng)默認(rèn)的是mamdani型模糊推理系統(tǒng)，系統(tǒng)默認(rèn)為單輸入單輸出，而建立本模推擠模型需要雙輸入單輸出，所以應(yīng)該宰添加一個(gè)輸入，這可以通過(guò)在Edit中選Add Variable中的Input加入一個(gè)輸入變量，然后將輸入輸出的名改為E,EC,U，并分別將各自的論語(yǔ)設(shè)置為[3,3]；選擇三角形隸屬函數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)為三個(gè)隸屬度函數(shù)，而控制器定義了7個(gè)模糊集，所以在Edit中選Add MFs再加入4個(gè)隸屬函數(shù)并命名，然后再對(duì)每一個(gè)隸屬度函數(shù)限定范圍并編輯。 隸屬度函數(shù)編輯界面 模糊規(guī)則編輯界面單擊Edit中Rules進(jìn)入模糊規(guī)則編輯界面，，工需要添加49條規(guī)則。添加完模糊推理規(guī)則后。 模糊推理規(guī)則的圖形顯示（to disk）和工作空間中的變量（to workspace）。模糊推理系統(tǒng)必須存放成工作空間的變量直接才能被Simulink模型調(diào)用。根據(jù)理論分析來(lái)調(diào)整參數(shù)，可以看出加入PI控制后使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差減小了，最后經(jīng)過(guò)調(diào)試可取如下參數(shù)：ke=，kec=，ku=4，ki=。量化因子和比例因子的選擇并不是唯一的，可能有幾組不同的值，都能使系統(tǒng)獲得較好的響應(yīng)特性。對(duì)比較復(fù)雜的被控過(guò)程，如果采用自調(diào)整因子模糊控制器，即在控制過(guò)程中采用在線改變量化因子和比例因子的方法，來(lái)滿足整個(gè)控制過(guò)程中的不同階段上的控制要求。第四章 仿真結(jié)果分析經(jīng)過(guò)仿真對(duì)比，可以得出：當(dāng)被控對(duì)象階數(shù)減少時(shí)，PID控制和模糊控制都能較好的跟蹤軌跡變化；當(dāng)被控對(duì)象階數(shù)增加時(shí)，PID控制和模糊控制都不同程度上在軌跡跟蹤上出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象，但是模糊控制的跟蹤效果會(huì)比PID控制效果好。說(shuō)明了在對(duì)象模型結(jié)構(gòu)發(fā)生較大改變時(shí)，模糊控制仍能獲得較好的控制效果，其適應(yīng)性較強(qiáng)。三種控制器的著艦誤差對(duì)比，下面對(duì)六組不同的種子數(shù)的白噪聲（不同的海況）引起的誤差進(jìn)行對(duì)比。（單位：m） 控制類型 種子數(shù)及計(jì)算PIDMamdani型Sugeno型353412564512456 435765234142675平均值 標(biāo)準(zhǔn)差從表中可以看出，三種控制器在不同的噪聲引起的著艦誤差均不相同，而且沒(méi)有那一種控制器的著艦誤差始終比其他兩種小。從6組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)值看，PID控制器所引起的誤差平均值最小， Mamdani型控制器所引起的著艦誤差的標(biāo)準(zhǔn)差最小，主要是由于只考慮了艦船運(yùn)動(dòng)的干擾，所以引起的誤差比較小，這樣的誤差當(dāng)然在著艦誤差的允許范圍（177。）內(nèi)，說(shuō)明所設(shè)計(jì)的模糊控制器能夠用來(lái)代替PID控制器，符合著艦要求。第五章 總結(jié) 本次我在梁麗老師的指導(dǎo)下完成了對(duì)艦載機(jī)自動(dòng)著艦?zāi)：刂葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)，我確實(shí)學(xué)到了很多知識(shí)，自己搜索資料的能力和在短期內(nèi)自學(xué)的能力得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，更加熟悉了MATLAB軟件中強(qiáng)大的simulinks功能，并能夠按照設(shè)計(jì)要求自己參考資料，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行仿真試驗(yàn)，調(diào)試程序。當(dāng)我遇到問(wèn)題時(shí)，梁老師及時(shí)的給予我指導(dǎo)，提示我接下來(lái)需要學(xué)習(xí)的知識(shí)，并幫助我解決學(xué)習(xí)中的問(wèn)題。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我更加喜歡MATLAB矩陣實(shí)驗(yàn)室這款功能強(qiáng)大實(shí)用的軟件，仿真功能更是對(duì)以后控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)研究提供了便利的條件。參考文獻(xiàn)[1] [M]，北京：電子工業(yè)出版社，2003，9[2] 王丹力，MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真應(yīng)用[M]，北京：中國(guó)電力出版社，2007，9[3] —MATLAB語(yǔ)言及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996[4] 聞新、周露、[M].北京：科學(xué)出版社，2001[5] [M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2003，4[6] 劉敏杰、趙振宇、陳哨東. 艦載飛機(jī)自動(dòng)著艦仿真系統(tǒng)建模[J]，空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，10（2） 邵桂榮，基于Matlab的模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J]，重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，21（5），5154[
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