基于灰色理论的PID控制系统研究

摘要：由于PID控制器结构简单，容易掌握，因此在工业控制中占有很大的市场，但存在两个问题：干扰和参数失准。为了减少这两个因素的影响，本课题通过在PID控制器中加入灰色预估算法来解决干扰和参数失准等问题。通过研究表明：灰色预估算法有利于加强PID控制器的功能。65300

毕业论文关键词：PID控制，灰色理论，仿真

Abstract: The PID controller structure is simple and easy to master, Because of this, it has a large market in industrial control, but there are two problems: interference and parameters misalignment. In order to reduce the influence of these two factors, this topic by adding grey estimate algorithm into PID controller to solve the problem such as interference and parameters misalignment.The result of simulation shows that: gray estimate algorithm is helpful to improve the function of the PID controller.

Keywords: PID control,Grey theory, simulation

1前言 4

2 PID控制器 4

2.1 PID控制器的系统分类 4

2.2 PID控制器的原理控制特点 4

2.3 PID控制器的发展趋势 6

3灰色理论 7

3.1灰色理论的简介 7

3.2灰色理论的基本原理 8

3.3灰色理论的用途及发展趋势 8

4 Matlab仿真 9

4.1 Matlab简介 9

4.2 Matlab系统结构 9

5系统总体方案设计 10

5.1灰色理论建模 10

5.2灰色PID控制算法 11

6仿真研究 17

6.1连续系统灰色PID控制仿真 17

6.2离散系统灰色PID控制仿真 18

6.3连续系统灰色PID位置跟踪 19

6.4离散系统灰色PID位置跟踪 22

结论 25

参考文献 26

致谢 27

1前言

瓦特改良蒸汽机标志着人们从手工业时代步入了工业时代，随着另一项伟大发明——电力的广泛应用，工业时代迎来了一个高速发展的时期。人类科学技术的进步，必然而然的形成了工业自动化。PID控制器是一款最早出现的控制器，它结构简单，易于掌握，在近一个世纪的使用中， PID控制器在工业控制中的占比早已达到90%以上。PID类控制产品多种多样，大量的被使用于自动控制系统中。然而存在着一些问题，遏制了PID控制器的控制功能。论文网

然而，灰色理论的诞生，却很好的抑制了这些问题，这一理论由我国学者邓聚龙教授于1982年提出的。它是一门带有不确定性现象用来研究信息部分清楚、部分不清楚的应用数学学科[1]。灰色理论的诞生很好的填补灰色系统造成的空白区。为了解决PID控制中存在的种种问题，我们也可求助于灰色理论，通过添加灰色补偿算法来还原信号，以及自适应方法来解决参数失准等问题。

2 PID控制器

2.1 PID控制器的系统分类基于灰色理论的PID控制系统研究:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_73004.html