習題三用專家系統(tǒng)優(yōu)化下面的PID參數(shù)或設計一個專家控

習三用家統(tǒng)化面PID參或計個家制，被對為

Gs)

1.85(26.4s

2

e

s

并PI制法項較一、搭建系統(tǒng)仿真圖其中是編寫的S-function，它有四個輸入u(1)u(4)，兩個輸出u(1)u(2)輸入為e(k),e(k-1)二、確定控制規(guī)則、把系統(tǒng)離散化，采樣時間為T。取三個離散狀態(tài)變量。令x(1)=e(k),偏差積分變化率x(3)=(u(1)-u(2))/T微（偏差）變換e、當時這種情況說明誤差的絕對值已經很大論誤差變化趨勢如何應考慮控制器的輸出應按最大（或最小）輸出，以達到迅速調整誤差，使誤差絕對值以最大速度減小。此時相當于開環(huán)控制。輸出取0.45;e(1)>0.4輸取輸取輸出取0.10;、當△時說明誤差再朝著誤差絕對值增大的方向變化，或誤差為一常數(shù)未發(fā)生變化。如果e(k)|>M2說誤也較大可考慮由控制器實施較強的控制作用達到扭轉誤差絕對值朝減小方向變化，并迅速減小誤差的絕對值，控制器輸出為：U(k(kkp[()(*e()[e(*(k(k2)]}如果|e(k)|<M2說明盡管誤差超絕對值增大的方向變化但誤差絕對值本身并不很大可考慮控制器實施一般的控制作用只要扭轉誤差的變化趨勢使其超誤差絕對值減小方向變化，控制器輸出為U(k)(k[e()(*()[()*(k(k2)]（）4、△＜、△e(k－１)>0或e(k)＝０時說明誤差的絕對值朝減小的方向變化者已經達到平衡狀態(tài)此可慮保持控制器輸出不變。5、△＜、△e(k－１)<0時說明誤差處于極值狀態(tài)。

如果誤的絕對值較大。實施如下控制作用：U(k)(k1*kp*(k)如果

e(k)|<M2，

此時誤差的絕對值較小。可考慮實施較弱的控制作用：U(k)(k2*kp*e(k)（）|<㏑。說明誤的絕對值很小，此時加入積分，減少穩(wěn)態(tài)誤差。仿真結果圖如下所示：粉線為PI控制，黃線為專家控制器。程序清單：function[sys,x0,str,ts]=expert2(t,x,u,flag,T,kp,ki,kd,k,sys2)kp=1;ki=0.1;kd=0;sys2=[0,0];T=1;switchflag,case0,[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(T);case1,sys=[];case2,sys=mdlUpdates(x,u,T);case3,sys=mdlOutputs(t,x,u,kp,ki,kd,sys2);case4,sys=[];case9,sys=[];otherwiseerror(['Unhandledflag=',num2str(flag)]);end%function[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes(T)sizes=simsizes;

sizes.NumContStates=0;sizes.NumDiscStates=3;sizes.NumOutputs=2;sizes.NumInputs=4;sizes.DirFeedthrough=1;sizes.NumSampleTimes=1;%atleastonesampletimeneededsys=simsizes(sizes);x0=[0;0;0];str=[];ts=[-10];functionsys=mdlDerivatives(t,x,u)sys=[];functionsys=mdlUpdates(x,u,T)sys=[u(1);x(2)+u(1)*T;(u(1)-u(2))/T];functionsys=mdlOutputs(t,x,u,kp,ki,kd,sys2)ift<0sys2=0;elsesys2=kp*x(1)+ki*x(2)+kd*x(3);endifu(1)>0.5ifx(1)>0.8sys2=0.45;elseifx(1)>0.4sys2=0.4;elseifx(1)>0.2sys2=0.12;elseifx(1)>0.01sys2=0.10;elsesys2=kp*x(1)+ki*x(2)+kd*x(3);endifx(1)*x(3)>0||(abs(x(3))<eps)ifabs(x(1))>=0.05sys2=u(3)+2*kp*x(1);elsesys2=u(3)+0.4*kp*x(1);endendifx(1)*x(3)<0&x(3)*u(4)<0ifabs(x(1))>=0.05sys2=u(3)+2*kp*u(2);elsesys2=u(3)+0.6*kp*u(2);

endendifabs(x(1))<0.001sys2=0;endendsys=[sys2;x(3)];ifx(1)>0.8sys2=0.45;elseifx(1)>0.4sys2=0.4;elseifx(1)>0.2sys2=0.12;elseifx(1)>0.01sys2=1;endfu