智能考試(仿真)

智能考試(仿真)智能考試(仿真)智能考試(仿真)xxx公司智能考試(仿真)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度5.已知被控對(duì)象為。假設(shè)系統(tǒng)給定為階躍值r=30，采樣時(shí)間為0.5s，系統(tǒng)初始值r（0）=0，試分別設(shè)計(jì)：（1）常規(guī)的PID控制器；（2）常規(guī)的模糊控制器；（3）模糊PID控制器。分別對(duì)上述3種控制器進(jìn)行Matlab仿真，并計(jì)較控制效果。解：（1）常規(guī)的PID控制器的設(shè)計(jì)：常規(guī)的PID控制器設(shè)計(jì)原理圖：在matlab中simulink仿真圖如下：示波器顯示圖如下：/（2）常規(guī)的模糊控制器：a.)常規(guī)模糊控制器的設(shè)計(jì)原理圖:b.)matlab中的simulink仿真圖如下：在MATLAB的命令窗口輸入命令Fuzzy，進(jìn)入圖形用戶界面(GUI)窗口。根據(jù)隸屬度函數(shù)和控制規(guī)則，利用模糊推理系統(tǒng)(FIS)編輯器可以建立一個(gè)FIS文件.這里模糊推理及其非模糊化方法采用MIN-MAX一重心法，即有名的Mamdani推理法在SIMULINK環(huán)境中，用鼠標(biāo)將相應(yīng)模塊拖入窗口中，連接好便得到模糊控制系統(tǒng)仿真模型。這里模糊控制器的結(jié)構(gòu)變量取flc，誤差的量化因子Ke取6，誤差變化的量化因子Kc取0.5，控制輸出的比例因子Ku取0.4。限幅器1和限幅器2的限幅范圍是[-6，6]，其作用是把控制系統(tǒng)的誤差及誤差導(dǎo)數(shù)由基本論域變換到模糊控制器輸入變量的論域。利用仿真參數(shù)對(duì)話框，可以設(shè)置相關(guān)的仿真參數(shù)。這里仿真時(shí)間設(shè)置為10秒，采樣周期設(shè)置為0.5秒。（3）模糊PID控制器:a.)模糊PID控制器設(shè)計(jì)原理圖：b.)matlab中的simulink仿真圖如下：（4.）對(duì)比結(jié)論：通過(guò)上面的仿真，可以看出，經(jīng)典PID控制的超調(diào)量比模糊自適應(yīng)PID控制的超調(diào)量要大，但模糊PID控制存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差。模糊控制用模糊集合和模糊概念描述過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，根據(jù)模糊集和模糊邏輯來(lái)做出控制決策，它在解決復(fù)雜控制問(wèn)題方面有很大的潛力，可以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)外界環(huán)境的變化。目前關(guān)于PID控制器參數(shù)整定的基本方法有離散模型的控制器參數(shù)整定、基于Nyquist曲線的控制器參數(shù)整定和基于傳遞函數(shù)模型的控制器參數(shù)整定。把常規(guī)PID控制和模糊控制理論相結(jié)合，可以發(fā)揮一者的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以期實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。在SMULNK下設(shè)計(jì)不同結(jié)構(gòu)的模糊PID控制器,在利用FIS編輯模糊控制器的過(guò)程中，可以設(shè)置不同的論域和語(yǔ)言值，不同形式的隸屬度函數(shù)及選取根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和分析而得出的不同情況下的模糊規(guī)則表。如何選擇變量的合適的隸屬度函數(shù)、論域和