【正文】 控制控制策略發(fā)現(xiàn)，常規(guī)PID(比例，積分，微分)控制具有簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高的特點(diǎn)，而且PID 調(diào)節(jié)規(guī)律對(duì)相當(dāng)多的工業(yè)控制對(duì)象，特別是對(duì)于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效的，一般都能夠得到比較滿意的控制效果，其調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)取決于PID 控制器各個(gè)參數(shù)的整定。但是，常規(guī)的PID 控制存在一些問題。首先，常規(guī)PID 控制器不能在線整定參數(shù)；并且，常規(guī)PID 控制器對(duì)于非線性、時(shí)變的系統(tǒng)和模型不清楚的系統(tǒng)就不能很好的控制，其PID參數(shù)不是整定困難就是根本無法整定，因此不能得到預(yù)期的控制效果。簡單模糊控制由于不具有積分環(huán)節(jié)，因而在模糊控制的系統(tǒng)中又很難消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且在變量分級(jí)不夠多的情況下，常常在平衡點(diǎn)附近會(huì)有小的振蕩現(xiàn)象。但模糊控制器對(duì)復(fù)雜的和模型不清楚的系統(tǒng)都能進(jìn)行簡單而有效的控制，所以如果把兩者結(jié)合起來，就可以構(gòu)成兼有著兩者優(yōu)點(diǎn)的模糊PID(FuzzyPID)控制器。所以，針對(duì)被控對(duì)象的特性選擇利用模糊控制器來給PID 控制器在線自整定(或自校正，自調(diào)整)PID參數(shù)，組成模糊自整定(或自調(diào)整)參數(shù)PID 控制器的控制策略。常規(guī)PID控制時(shí)通過調(diào)節(jié)PID三個(gè)參數(shù)，就可以得到系統(tǒng)比較理想的響應(yīng)圖，控制效果的優(yōu)良與參數(shù)的調(diào)整有很大的關(guān)系，也能提高快速性。但三個(gè)參數(shù)的調(diào)整非常繁瑣。而且，如果系統(tǒng)環(huán)境不斷變化，則參數(shù)又必須進(jìn)行重新調(diào)整，往往達(dá)不到最優(yōu)。而采用模糊PID控制后，通過模糊控制器對(duì)PID進(jìn)行非線性的參數(shù)整定，可使系統(tǒng)無論是快速性方面還是穩(wěn)定性方面都達(dá)到比較好的效果?？傊?，本文研究的模糊PID控制器具有以下一些特點(diǎn)：（1）算法簡單實(shí)用，本質(zhì)上不依賴于系統(tǒng)的數(shù)字模型；（2）可充分利用單片機(jī)的軟件資源，可靠性高，開發(fā)速度快；（3）克服了傳統(tǒng)PID控制器操作的困難，提高了系統(tǒng)的智能化程度；（4）模糊PID控制器棒性好，具有專家控制器的特點(diǎn)，并可推廣應(yīng)用于其它工作領(lǐng)域。（5）實(shí)驗(yàn)過程中，由于單片機(jī)的只讀存儲(chǔ)器ROM僅為8K，最多只能有兩個(gè)模糊控制算法能夠?qū)戇M(jìn)單片機(jī)ROM里，所以控制算法受到一定限制。這是本設(shè)計(jì)的最大缺憾。致謝轉(zhuǎn)眼一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，這一學(xué)期里，我學(xué)到很多東西，對(duì)單片機(jī)，PID控制和模糊控制有深刻理解，尤其是在編寫算法方面。首先，我要感謝我的指導(dǎo)教師姜增如老師，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，淵博的知識(shí)，以及在百忙之中不忘對(duì)我們的關(guān)心，都給我們留下深刻的印象。正是因?yàn)樗南ば闹笇?dǎo)，我才能夠順利地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，所以我衷心感謝姜老師。我還要感謝許浩磊和路麗麗兩位學(xué)長給我畢設(shè)上的幫助，還有同學(xué)周啟強(qiáng)，沒有他們，就不會(huì)有這么完美的結(jié)果。參考文獻(xiàn)[1] 永利黃，小澤征泰信. [R].A General Practical Design Method for Fuzzy PID Control from Conventional PID Control日本筑波大學(xué)，工程力學(xué)研究所[2] 馮博琴，吳寧 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社，2007第二版[3] 樊京 劉叔軍 蓋曉華 崔世林 MATLAB控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例[M].清華大學(xué)出版社，[4] [M].北京科學(xué)出版社，2001[5] [M]. 北京北京航空航天大學(xué)出版社,1992[6] [M] .北京航空航天大學(xué)出版社,1998[7] [M].機(jī)械工業(yè)出版社， [8] [M].冶金工業(yè)出版社 ，[9] 張華光，[M].機(jī)械工業(yè)出版社，[10] 小帆，[M].， [11] 羅均，[M].化學(xué)工業(yè)出版社， [12] [M].機(jī)械工業(yè)出版社， .[13] [M].機(jī)械工業(yè)出版社，[14] 李友善，李軍．模糊控制理論及其在過程控制中的應(yīng)用[M]．國防工業(yè)出版社1999 附錄模糊算法程序：void fuzzy1() { ab=(EE0)/T。 //ab為E的變化率EC。 if((E0)amp。amp。(E=3)) { if(ab==0)Kp=E*1000/3,Ki=6,Kd=9000。 if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=E*(1500*ab/2+1000*(1ab/2))/3+(1E/3)*1000*ab/3,Ki=6,Kd=3000*ab/2+9000*(1ab/2)。 if((ab2)amp。amp。(ab=4))Kp=E*1500/3+(1E/3)*(1500*(ab/21)+1000*(2ab/2)),Ki=6,Kd=3000。 if((ab4)amp。amp。(ab=6))Kp=1000*(ab/22)+1500*(3ab/2),Ki=E*(4*(ab/22)+6*(3ab/2))/3+(1E/3)*6,Kd=3000*(3ab/2)。 } if((E3)amp。amp。(E=6)) { if(ab==0)Kp=1000,Ki=6*(2E/3),Kd=9000。 if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=(E/31)*1000+(2E/3)*(1500*ab/2+1000*(1ab/2)),Ki=6*(2E/3),Kd=3000*ab/2+9000*(1ab/2)。 if((ab2)amp。amp。(ab=4))Kp=(E/31)*1000+1500*(2E/3),Ki=(E/31)*(ab/21)*2+(2E/3)*6,Kd=3000。 if((ab4)amp。amp。(ab=6))Kp=(E/31)*(500*(ab/22)+1000*(3ab/2))+(2E/3)*(1000*(ab/22)+1500*(3ab/2)),Ki=(E/31)*2+(2E/3)*(4*(ab/22)+6*(3ab/2)),Kd=3000*(3ab/2)。 } if((E6)amp。amp。(E=10)) { if(ab==0)Kp=(E6)*1500/4+(10E)*1000/4,Ki=0,Kd=9000。 if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=(E6)*1500/4+(10E)*1000/4,Ki=0,Kd=3000*ab/2+9000*(1ab/2)。 if((ab2)amp。amp。(ab=4))Kp=(E6)*1500/4+(10E)*1000/4,Ki=(10E)*(ab/21)*2/4,Kd=3000。if((ab4)amp。amp。(ab=6))Kp=(E6)*(1000*(ab/22)+1500*(3ab/2))/4+(10E)*(500*(ab/22)+1000*(3ab/2))/4,Ki=(10E)*2/4,Kd=3000*(3ab/2)。 } }void fuzzy2() { ab=(EE0)/T。 if((E0)amp。amp。(E=5)) { if(ab==0)Kp=E*1000/5,Ki=10,Kd=6000。 if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=E*(2000*ab/2+1600*(1ab/2))/5+(1E/5)*1600*ab/2,Ki=10,Kd=2000*ab/2+6000*(1ab/2)。if((ab2)amp。amp。(ab=6))Kp=E*2000/5+(1E/5)*(2000*(ab/41/2)+1600*(3/2ab/4)),Ki=8,Kd=2000。 if((ab6)amp。amp。(ab=10))Kp=1600*(ab/43/2)+2000*(5/2ab/4),Ki=E*(5*(ab/43/2)+8*(5/2ab/4))/5+(1E/5)*8,Kd=2000*(5/2ab/4)。 } if((E5)amp。amp。(E=10)) { if(ab==0)Kp=1600,Ki=8*(2E/5),Kd=6000。 if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=(E/51)*1600+(2E/5)*(2000*ab/2+1600*(1ab/2)),Ki=8*(2E/5),Kd=2000*ab/2+6000*(1ab/2)。if((ab2)amp。amp。(ab=6))Kp=(E/51)*1600+2000*(2E/5),Ki=(E/51)*(ab/41/2)*3+(2E/5)*8,Kd=2000。if((ab6)amp。amp。(ab=10))Kp=(E/51)*(800*(ab/43/2)+1600*(5/2ab/4))+(2E/5)*(1600*(ab/43/2)+2000*(5/2ab/4)),Ki=(E/51)*3+(2E/5)*(5*(ab/43/2)+8*(5/2ab/4)),Kd=2000*(5/2ab/4)。 } if((E10)amp。amp。(E=15)) { if(ab==0)Kp=(E10)*2000/5+(15E)*1600/5,Ki=0,Kd=6000。if((ab0)amp。amp。(ab=2))Kp=(E10)*2000/5+(15E)*1600/5,Ki=0,Kd=2000*ab/2+6000*(1ab/2)。if((ab2)amp。amp。(ab=6))Kp=(E10)*2000/5+(15E)*1600/5,Ki=(15E)*(ab/41)*3/5,Kd=2000。 if((ab6)amp。amp。(ab=10))Kp=(E10)*(1600*(ab/43/2)+2000*(5/2ab/4))/5+(15E)*(800*(ab/43/2)+1600*(5/2ab/4))/5,Ki=(15E)*3/5,Kd=2000*(5/2ab/4)。 } }37