模糊自整定PID控制器的研究及應(yīng)用.pdf

1、在當(dāng)今全球都在努力推動(dòng)工業(yè)發(fā)展步入工業(yè)4.0時(shí)代的大背景下，工業(yè)自動(dòng)化程度越來越高，同時(shí)也使得工業(yè)控制系統(tǒng)的控制對象和環(huán)境變得更為復(fù)雜多變，這也同時(shí)意味著對控制算法有了更苛刻的要求。
　　目前，常規(guī)PID控制算法，由于算法簡潔、可靠性好和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，常常在工業(yè)控制中得到使用，常規(guī)PID控制通常應(yīng)用在線性的和能建立確切的數(shù)學(xué)模型的實(shí)例系統(tǒng)中。然而在現(xiàn)代面對復(fù)雜多變的控制對象和環(huán)境，常規(guī)PID控制并不能完全的完成系統(tǒng)設(shè)定的控制要求

2、，而且在現(xiàn)實(shí)的工業(yè)場合，傳統(tǒng)PID參數(shù)調(diào)整方法比較復(fù)雜，調(diào)整出的參數(shù)往往性能不佳，難以應(yīng)付復(fù)雜多變的工業(yè)控制環(huán)境。為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)控制的需求，就要用不斷新的控制算法與傳統(tǒng)的控制算進(jìn)行融合，取長補(bǔ)短。模糊控制技術(shù)作為智能控制才出現(xiàn)的一種控制方式，不需要被控對象的精確數(shù)學(xué)表達(dá)形式，而是基于人類的思維以及工程經(jīng)驗(yàn)，用轉(zhuǎn)化的言語規(guī)則去描述控制。這就避免了工業(yè)現(xiàn)場中遇到復(fù)雜、非線性和難以建立精確數(shù)學(xué)模型的狀況，模糊控制的特點(diǎn)剛好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)PID控

3、制的弱點(diǎn)。
　　本文依據(jù)模糊控制和傳統(tǒng)PID控制各自的特點(diǎn)，參考對應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，完成模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)。然后在傳統(tǒng)PID控制器基礎(chǔ)上，依據(jù)前期集成的規(guī)則庫實(shí)施模糊推理，完成PID參數(shù)的實(shí)時(shí)自整定。同時(shí)為了考究算法的可靠性，本文以一定的數(shù)學(xué)模型作為控制對象，并在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境中結(jié)合不同的控制器和算法對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制仿真，并對控制結(jié)果進(jìn)行比較分析。為了進(jìn)一步證實(shí)模糊自整定PID控制的可行性，同時(shí)又以直