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基于MATLAB的自整定模糊PID控制系统
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Vol130 No12
Apr12008
第 30 卷 第 2 期
2008 年 4 月
Journal of Detection & Control
基于 MA TLAB 的自整定模糊 PID 控制系统
王 ꢀ辚 ,张 ꢀ科
(
)
西北工业大学航天学院 ,陕西 西安 ꢀ710072
摘 ꢀ要 :针对常规 PID 控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想的现状 ,提出了动态过程中参数自动
整定的模糊 PID 控制系统。并利用 MA TLAB 的 SUML IN K 工具箱 ,对系统进行仿真 ,仿真试验结果表明模糊
PID 控制鲁棒性好、控制精度提高。
关键词 :模糊 PID 控制 ;仿真 ;MA TLAB ;SUML IN K
中图分类号 :TP273. 2 ꢀ文献标志码 :A ꢀꢀ文章编号 :100821194( 2008) 0220073204
Fuzzy PDI Control System Based on MATLAB
WAN G Lin ,ZHAN G Ke
(
)
College of Astronautics ,Northwestern Polytechnical University ,Xi’an 710072 ,China
Abstract :Aiming at the actuality problem of routine PID control ,the relation between fuzzy PID control param2
eters was analyzed ,the adjustment of PID parameters in a dynamic process was designed to improve the adapta2
bility and the control accuracy ,and system simulation was conducted by using the SUML IN K toolbox of MA T2
LAB. Simulation results indicates that fuzzy PID control have good robustness and accuracy.
Key words :fuzzy PID control ;simulation ;MA TLAB ;SUML IN K
0 ꢀ引言
( )
模糊自适应 PID 控制器以误差 e k 和误差变
( ) ( )
化率 ec k 作为输入 , 可以满足不同时刻的 e k 和
PID 控制是最早发展起来的控制策略之一 ,由
于其算法简单 ,鲁棒性好和可靠性高 ,被广泛应用于
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。在实际生产现场中 ,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。而模
糊控制不依赖于工业对象模型 ,它不是用数值变量
而是用语言变量来描述系统特征 ,并依据系统的动
态信息和模糊控制规则进行推理以获得合适的控制
量 ,因而具有较强的鲁棒性 ,但控制精度却不太理
想。本文将模糊控制和 PID 控制结合起来 ,构建自
适应模糊 PID 控制器 ,提出了一种利用模糊逻辑对
PID 控制器进行在线自调整的方法。
( )
ec k 对 PID 参数自整定的要求。利用模糊控制规
则在线对 PID 参数进行修改 ,便构成了模糊自适应
PID 控制器 ,其结构如图 1 所示[1]
。
图 1 ꢀ自适应模糊 PID 控制系统结构图
PID 参数模糊自整定是找出 PID 三个参数与误
( )
( )
差 e k 和误差变化率 ec k 之间的模糊关系 , 在运
( )
( )
行中通过不断检测 e k 和 ec k ,根据模糊控制原理
( ) ( )
对三个参数进行在线修改 ,以满足不同 e k 和 ec
k
1 ꢀ模糊自适应 PID 控制结构
ꢀ3 收稿日期 :2007211205 ꢀꢀꢀ修回日期 :2008201218
(
)
基金项目 :航空科学基金项目资助 20070153005
(
)
作者简介 :王辚 1980 - ,女 ,江苏徐州人 ,硕士研究生 ,研究方向 :系统辨识 ,景象匹配。
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