基于MATLAB模煳自整定PID控制器的设计与仿真.pdf

机机电电工工程程技技术术 年年第第 卷卷第第 期期 +)? 应用与模糊控制 !!## $$%% !! 基于’()’* 模糊自整定+,- 控制器的设计与仿真 王三武，董金发 （武汉理工大学机电学院， 湖北武汉 .$/ ） 摘要：本文介绍了模糊自整定+,- 控制器的设计方法并利用’()’* 中的模糊工具箱设计模糊控制器，有机地将模糊+,- 控制器 与0,1),23 结合起来，实现+,- 参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。仿真结果表明，该控制器改善了控制系统的动态性 能，增强了其实用性。 关键词：模糊控制；+,- 控制；参数自整定；仿真 中图分类号： 6 文献标识码： 文章编号： (%/ 45# . ’ 4787.7! 9!#: !8#/8. 4 引言 ! 和! 对控制器参数的不同要求，从而使受控对象具有 在机电控制系统的设计中， 控制器以其算法简单， 良好的动态性能和静态性能。模糊参数自整定+,- 控制系 +,- 统结构框图如图 所示。 计算量小，使用方便，鲁棒性较强等优点而得到广泛应 4 用，并取得了良好的控制效果。但是对于一些时变和非线 性的系统常规+,- 就显得无能为力了。常规+,- 控制参数 的最佳调整还未实现自动化，依靠人工凑试的整定方法不 仅需要丰富的经验和技巧，而且十分费时。同时，在实际 控制系统控制过程中，由于噪声、负载扰动和其他一些环 图4 模糊+,- 控制系统结构图 境条件变化的影响，受控过程参数，模型结构均将发生变 化。在这种情况下，采用常规+,- 控制器难以获得满意的 （） 参数整定原则 $ +,- 控制效果，而模糊控制不依赖被控对象精确的数学模型， 根据系统在受控过程中对应不同的 和 ，将 ! ! +,- 是在总结操作经验基础上实现自动控制的一种手段。本文 参数的整定原则归纳如下： 应用模糊推理的方法实现对+,- 参数的在线自动整定，并 当 较大时，说明误差的绝对值较大， 应取 ! ! #$ 依此设计出一般控制系统的模糊参数自整定+,- 控制器。 较大值，以提高响应的快速性；而为防止 ! 瞬时过大， 基于 ’()’* 的仿真结果表明，与常规 +,- 控制系统相 # 应该取较小的值；同时为避免出现较大的超调，应对积 比，该设计能获得更优的鲁棒性和动、静态性及具有良好 分作用加以限制 通常取 。 ; # % 的自适