基于fuzzy-pid控制器的雙容水箱液位控制系統(tǒng)仿真設計說明書-在線瀏覽
2024-08-07 17:33本頁面
【正文】 ，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因為有誤差，積分調(diào)節(jié)就進行，直至無差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。反之Ti大則積分作用弱，加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動態(tài)響應變慢。 微分調(diào)節(jié)作用：反映系統(tǒng)偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間。此外，微分反應的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分作用輸出為零。PID控制器的參數(shù)整定是一件非常令人頭痛的事。在控制對象有很大的時變性和非線性的情況下，一組整定好的PID參數(shù)遠遠不能滿足系統(tǒng)的要求。所謂模糊PID控制器，即利用模糊邏輯算法并根據(jù)一定的模糊規(guī)則對PID控制的比例、積分、微分系數(shù)進行實時優(yōu)化，以達到較為理想的控制效果，模糊PID控制共包括參數(shù)模糊化、模糊規(guī)則推理、參數(shù)解模糊、PID控制器等幾個重要組成部分。本設計通過PID控制器實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，模糊推理系統(tǒng)以誤差e作為輸入，采用模糊推理方法對PID參數(shù)kp、ki、kd進行在線整定，以滿足不同誤差e對控制器參數(shù)的要求。 雙容水箱液位控制系統(tǒng)的仿真過程為了驗證PID模糊控制器的控制效果，用Matlab/Simulink軟件進行仿真，通過對雙容水箱液位控制的分析，在了解其控制過程性能特點的基礎上，選用其功能強大的MATLAB進行仿真。MATLAB/SIMULINK是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包，它具有模塊化、可重載、可封裝、面向結(jié)構圖編程及可視化等特點，可大大提高系統(tǒng)仿真的效率和可靠性。利用SIMULINK和優(yōu)化工具箱，用仿真與優(yōu)化有機結(jié)合以實現(xiàn)PID控制器參數(shù)的優(yōu)化。 ：：運行仿真程序。從圖中可以知道，在階躍響應下，與傳統(tǒng)PID仿真圖，fuzzypid控制器的仿真曲線圖的上升時間和調(diào)節(jié)時間大大縮小，超調(diào)量明顯減小，大大提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。
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