模糊控制與傳統(tǒng)PID控制比較

1、模糊控制與傳統(tǒng)PID控制比較引言：模糊控制不需要確定系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，是一種基于規(guī)則的控制。模糊控制在智能控制領(lǐng)域由于理論研究比較成熟、實(shí)現(xiàn)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、適應(yīng)面寬而得到廣泛的應(yīng)用。不論是對(duì)復(fù)雜的水泥回轉(zhuǎn)窯的控制，還是在智能化家用電器中的應(yīng)用，模糊控制都充當(dāng)著重要的角色。 一個(gè)典型工業(yè)過程通?？梢缘刃槎A系統(tǒng)加上一個(gè)非線性環(huán)節(jié)（如純滯后），給出如下典型控制對(duì)象傳遞函數(shù)的一般形式：Gp（s）=K*e-s/(T1s+1)（T2s+1）PID控制：PID控制是自動(dòng)控制領(lǐng)域產(chǎn)生最早、應(yīng)用最廣的一種控制方法。PID控制原理圖：PID控制器傳遞函數(shù)的一般表達(dá)式為：Gc（s）=kp+ki/s+kd*skp

2、為比例增益；ki為積分增益；kd為微分增益控制器的關(guān)鍵是確定三個(gè)增益值，在simulink中搭建PID系統(tǒng)控制模型如下圖示：PID仿真結(jié)果：模糊控制：模糊控制是運(yùn)用語言歸納操作人員的控制策略，運(yùn)用變量和模糊集合理論形成控制算法的一種控制。模糊控制原理框圖：一個(gè)基本模糊控制器主要有三個(gè)功能：（1） 模糊化：把精確量(如偏差e和偏差變化ec)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模糊量（E、EC）;（2） 模糊推理：按總結(jié)的語言規(guī)則（模糊控制規(guī)則表）進(jìn)行模糊推理；（3） 模糊判決：把推理結(jié)果（U）從模糊量轉(zhuǎn)化為可以用于實(shí)際控制的精確量（u）模糊控制器的基本機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模糊控制器主要步驟：1. 選擇偏差e、偏差變化ec和控制量u

3、的模糊語言變量為E、EC和U。根據(jù)e、ec和u實(shí)際的基本論域，設(shè)定E、EC和U論域都為-6,6,可以確定出量化因子Ke、Kc和比例因子Ku。2. 選取E、EC和U的各語言變量直，正大PB,正中PM,正小PS，零ZE，負(fù)小NS，負(fù)中NM，負(fù)大NB，它們各自在論域上的模糊子集隸屬度函數(shù)均為三角形，3.根據(jù)總結(jié)的人工操作策略設(shè)計(jì)出模糊控制策略表：ek=yr-yk ek=ek-ek-1模糊規(guī)則：euNBNMNSZEPSPMPBdePBZEPSPSPMPMPBPBPMNSZEPSPSPMPMPBPSNSNSZEPSPSPMPMZNMNSNSZEPSPSPMNSNMNMNSNSZEPSPSNMNBNMNMNSNSZEPSNBNBNBNMNMNSNSZE3. 選擇一種模糊判決方法，將控制量由模糊量變?yōu)榫_量，這個(gè)過程叫做“去模糊化”，這里采用“面積平分法”仿真結(jié)果：總結(jié)：設(shè)給定r為單位階躍輸入，通過改變控制對(duì)象象的參數(shù)，在同一坐標(biāo)內(nèi)觀察它們的輸出y響