文档介绍：《智能控制技术》实验指导书适用专业:自动化电气工程及其自动化 2011年3月前言智能控制课程是自动化、电气工程及其自动化等专业的主要技术基础课。主要是通过本课程的学****使学生了解智能控制的基本理论、智能控制系统的分析方法和工程应用,了解智能控制发展前沿动态等。为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识,并在此基础上训练和培养学生使用MATLAB的能力以及进行系统仿真的设计技能,设置了“模糊控制与传统PID控制的性能比较”以及“神经元自适应PID控制仿真研究”2个实验项目,2个皆为综合性实验。模糊控制与传统PID控制的性能比较实验,主要通过本实验的学****使学生了解传统PID控制、模糊控制等基本知识,掌握传统PID控制器设计、模糊控制器设计等知识,训练学生设计控制器的能力,培养他们利用MATLAB进行仿真的技能,为今后继续模糊控制理论研究以及控制仿真等学****奠定基础。神经元自适应PID控制仿真研究实验,主要是通过本实验的学****使学生了解传统PID控制、神经元自适应控制等基本知识,掌握传统PID控制器设计、掌握基于二次型性能指标学****算法的单神经元自适应PID控制等知识,训练学生设计控制器的能力,培养他们利用MATLAB进行仿真的技能,为今后继续神经网络控制理论的研究以及控制仿真等学****奠定基础。实验一:模糊控制与传统PID控制的性能比较实验学时:2实验类型:设计实验要求:必修一、实验目的通过本实验的学****使学生了解传统PID控制、模糊控制等基本知识,掌握传统PID控制器设计、模糊控制器设计等知识,训练学生设计控制器的能力,培养他们利用MATLAB进行仿真的技能,为今后继续模糊控制理论研究以及控制仿真等学****奠定基础。二、实验容本实验主要是设计一个典型环节的传统PID控制器以及模糊控制器,并对他们的控制性能进行比较。主要涉及自控原理、计算机仿真、智能控制、模糊控制等知识。通常的工业过程可以等效成二阶系统加上一些典型的非线性环节,如死区、饱和、纯延迟等。这里,我们假设系统为:H(s)=/(++1),取样时间间隔T=。设计系统的模糊控制,并与传统的PID控制的性能进行比较。三、实验原理、:1)对典型二阶环节,根据传统PID控制,设计PID控制器,选择合适的PID控制器参数kp、ki、kd;2)根据模糊控制规则,编写模糊控制器。:1)在PID控制仿真中,经过仔细选择,我们取kp=5,ki=,kd=;2)在模糊控制仿真中,我们取ke=60,ki=,kd=,ku=;3)模糊控制器的输出为:u=ku×fuzzy(ke×e,kd×e’)-ki×∫edt其中积分项用于消除控制系统的稳态误差。4)模糊控制规则如表1-1所示:在MATLAB程序中,Nd用于表示系统的纯延迟(Nd=td/T),umin用于表示控制的死区电平,umax用于表示饱和电平。当Nd=0时,表示系统不存在纯延迟。5)根据上述给定容,编写PID控制器、模糊控制器的MATLAB仿真程序,并记录仿真结果,对结果进行分析。表1-1FC的模糊推理规则表uee’NBNSZRPSPBNBPBPBPSPSZRNSPBPSPSZRZRZRPSPSZRZRNSPSPSZRZ