【正文】 (k)e(k1)]/T 式（ 26） 其中， T為采樣周期， e(k)為系統(tǒng)第 k次采樣時刻的偏差值， e(kl)為系統(tǒng)第 (kl)次采樣時刻的偏差值， k為采樣序號， k=0， 1， 2，?。對于非線性負(fù)載和時延、時變負(fù)載，以及難以用 G(s)描述的負(fù)載，這三個參數(shù)的整定就很困難，因此我們在基于其它方法 (例如 SPAM 法等 )整定出來的 KP、 KI、KD 初值的基礎(chǔ)上，采用模糊自調(diào)整機(jī)構(gòu)在線調(diào)整 PID 參數(shù)，從而達(dá)到抑制大范圍的擾動，改進(jìn)系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能的目的。但 KD 過大，會引起較大的超調(diào)，使被調(diào)量激烈振蕩，系統(tǒng)不穩(wěn)定，延長調(diào)節(jié)時間，降低系統(tǒng)的抗干擾性能；若 KD 太小，微分作用 太弱，調(diào)節(jié)質(zhì)量改善不大。若 KI 太小，系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。 積分作用系數(shù) KI 能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，但它的不足之處在于積分作用具有滯后特性。 Kp Kp/(Ti S) KpTdS Go(s) 2021 自動控制原理設(shè)計 4 PID 控制的優(yōu)缺點 比例控制的特點是：誤差一旦產(chǎn)生，控制器立即就有控制作用，使被控制量朝著減小誤差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù) KP，比例系數(shù) KP的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。 微 分（ D）控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差 積分（ I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號成正比關(guān)系。 PID控制器包含一個比例環(huán)節(jié)、一個積分環(huán)節(jié)和一個和一個微分環(huán)節(jié) e(t)= r(t)y(t) 式（ 21） Gc(s)=K1+ K2S +K3S 式（ 22） dt tdedtteTtetutDp Tk)()(1)([)(0???? ] 式（ 23） 其中 KP=K1， KPTI=K2 , KPτ =K3. 比例（ P）控制 比例控制是一種最簡單的控制方式。因此，為了改善系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，通常在引入偏差的比例調(diào)節(jié)，以保證系統(tǒng)的快速性。 第二章 PID 控制基本原理 PID 控制簡介 在實際工業(yè)控制中，大多數(shù)被控對象都有儲能元件存在，這就造成系統(tǒng)對輸入作用的響應(yīng)有一定的慣性。是在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，以階躍函數(shù)作為輸入，對系統(tǒng)進(jìn)行 PID 控制仿真，模糊控制仿真，和 PID模糊控制仿真，比較和分析動態(tài)性能。 第二章介紹了傳統(tǒng) PID控制，簡述了 PID 控制原理，通過分析 PID 的優(yōu)缺點，PID 中 Kp、 KI 、 Kd 參數(shù)的整定。 報告的內(nèi)容 第一章：緒論。目前，模糊控制理論應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)、智能系統(tǒng)、人類與社會系統(tǒng)、自然系統(tǒng)。 1980 年，日本工程師關(guān)野采用模糊控制應(yīng)用于富士電子水凈化廠。馬丹尼和阿西利安于 1975 年創(chuàng)立的模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)，并將其2021 自動控制原理設(shè)計 2 應(yīng)用于蒸汽機(jī)的控制，發(fā)表了文章《帶有模糊邏輯控制器的語言合成實驗》。基于模糊集概念和模糊理論，扎德于 1973 年開發(fā)開創(chuàng)性論文《分析復(fù)雜系統(tǒng)和決策過程中新方法綱要》，該文建立了研究模糊控制的基礎(chǔ)理論，在引入語言變量的基礎(chǔ)上，提出用IFTHEN 規(guī)則量化人類知識。于是人們開始思考：能否把人的操作經(jīng)驗總結(jié)為若干控制規(guī)則，并設(shè)計一個裝置去執(zhí)行這些規(guī)則，從而對系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制？模糊控制理論與技術(shù)由此產(chǎn)生。這種原理是以能包含人類思維的控制方案為基礎(chǔ)，能反映控制過程中人類的經(jīng)驗知識，并能用某種形式將可達(dá)的控制目的表達(dá)出來，同事還容易實現(xiàn)為目標(biāo)設(shè)計的。 另一方面，人們注意到，對于很多復(fù)雜的、受多種因素影響的生產(chǎn)過程，即使不知道該過程的模型，有驚艷的操作人員也能根據(jù)長期的時間觀察和操作經(jīng)驗進(jìn)行有效的控制。要想精確的描述復(fù)雜現(xiàn)象和系統(tǒng)的實際物理狀態(tài)，事實上是辦不到的。隨著社會與生產(chǎn)的發(fā)展，對自動控制的響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應(yīng)能力有了更高的要求。 PID control。 所選期刊給出了 PID 控制器、模糊控 制器、自適應(yīng) PID 模糊控制的基本原理和設(shè)計方法，通過仿真比較，得出了 PID模糊控制比前兩者具有更好的系統(tǒng)動態(tài)性能，控制品質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng) PID 以及模糊控制。模糊控制的優(yōu)點，如能有效減小系統(tǒng)超調(diào)量，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，縮短系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間，總體來說，大大增強(qiáng)了控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。經(jīng)典控制要求被控對象具有確定的，線性化的數(shù)學(xué)模型，但是具體實際被控對象都不同程度存在非線性，建模困難的特點，于是模糊控制由此產(chǎn)生。2021 自動控制原理設(shè)計 基與模糊理論與常規(guī)的模糊 PID 控制方法研究 Research on fuzzy PID control method based on fuzzy theory and fuzzy theory 學(xué)生姓名 : 指導(dǎo)教師 ： 2021 自動控制原理設(shè)計 I 摘 要 傳統(tǒng) PID 控制是經(jīng)典控制理論中的一種比例微分積分控制，是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的控制方法。但是隨著社會和生產(chǎn)的發(fā)展，對自動控制的響 應(yīng)速度，系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應(yīng)能力有了更高的要求。模糊控制技術(shù)是近代智能控制理論的新穎技術(shù)，通過模擬人的近似推理和判斷過程，是控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高。模糊控制作為一種相對較新的控制方法，它也能提供更多的發(fā)展空間。 關(guān)鍵詞 ： 模糊控制 ； PID 控制 ；模糊 PID 控制 2021 自動控制原理設(shè)計 II Abstract The traditional PID control is a classic control integral proportional differential control theory, control method is the most widely used in industry. But with the development of society and production, theresponse speed、 stability and adaptabilityof the automatic control system have been requiring hight increasingly. The classical control requirements of the controlled object is determined mathematical model linear, but the actual controlled object are nonlinear characteristics, difficulties in modeling, and fuzzy control. The resulting fuzzy control technology is a modern novel intelligent control technology theory, the approximate reasoning and judgment process simulation of the people, is the controllability of control algorithm, improve the adaptability and rationality. The advantages of fuzzy control such as, can effectively reduce the overshoot and improve the response speed of the system, shorten the adjustment time, overall, greatly enhancing the dynamic control system As a relatively new control method, fuzzy control can also provide more room for development. Selected journals gives the PID controller, fuzzy controller, fuzzy adaptive PID control basic principle and design method of, by simulation and parison, it is concluded that the PID fuzzy control has better dynamic performance than the previous two, quality index is better than the traditional PID control and fuzzy control. Key words: Fuzzy control。 Fuzzy PID control 2021 自動控制原理設(shè)計 III 目 錄 摘要 .....................................................Ⅰ Abstract..................................................Ⅱ 第一章 緒論 .....................................................1 問題的提出 ......................................................1 模糊控制的發(fā)展 ..................................................1 報告的內(nèi)容 ......................................................2 第二章 PID 控制基本原理 ..........................................2 控制簡介 ...................................................