文档介绍：基于Matlab的模糊自整定PID控制器仿真研究
姜丰辉1 ,陈晓高2
((自然版)编辑部, 山东青岛 266061;,广东广州 510275)
摘要:将模糊控制与PID控制结合,利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定。使用MATLAB对系统进行仿真,结果表明系统的动态性能得到了提高。
关键词: 模糊PID控制器;参数自整定;Matlab;仿真
Simulation Study of Fuzzy Self-tuning PID Controller Based on Matlab
JIANG Feng-hui1, CHEN Xiao-gao2
( Office of Journal of Qingdao University of Science and Technology(Natural Science Edition), Qingdao 266061,China; of Mathematics putational Science Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275,China)
Abstract: Combining fuzzy control and PID control, the self-tuning of PID parameters is realized through fuzzy inference. The results of Matlab simulation indicate that the dynamic performance of system is improved.
Keywords: fuzzy PID controller; parameter self-tuning; Matlab; simulation
PID控制由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳,对运行工况的适应性差[1-2]。针对这些问题,人们一直在寻求PID控制器参数的自动整定技术,以适应复杂的工况和高指标的控制要求。随着计算机技术的发展和数字智能控制器的实际应用,这种设想已变成了现实。本研究将模糊控制和PID控制结合起来,应用模糊推理的方法实现对PID参数进行在线自整定,实现PID参数的最佳调整,设计出参数模糊自整定PID控制器,并进行了Matlab/Simulink仿真。
控制系统结构
模糊自整定PID控制器以误差和误差变化作为输入,可以满足不同时刻的和对PID参数自整定的要求。利用模糊规则在线对PID参数进行修改,便构成了自整定模糊PID控制器,控制系统结构见图1。
图1 模糊自整定PID控制器结构
Structure of fuzzy self-tuning PID controller
PID参数模糊自整定是找出PID三个参数与和之间的模糊关系,在运行中通过不断检测和,根据模糊控制原理对3个参数进行在线修改,以满足不同和是对控制参数的不同要求,而使对象有良好的动、静态性能。系统所使用的PID控制器