基于模糊算法的PID控制系统研究

摘要：本文以最常见的单变量二维模糊PID控制器为例，在PID控制系统中加入模糊元素，使模糊控制和PID控制作用于同一个系统。在系统控制过程中，加入干扰后，通过观察系统阶跃响应和PID参数自调整，不难发现模糊PID控制系统能够在极短的时间内完成比例、积分、微分的自适应调节，具有超调量小、鲁棒性好的优点，有很好的应用前景。60000

毕业论文关键词：PID控制，模糊控制，模糊PID控制

Abstract: This article takes the most common single variable two-dimensional fuzzy PID controller as an example, some fuzzy elements have been added to PID control system which will make the fuzzy control and PID control function in the same system.In the process of control system, by observing the system step response and PID parameters self-tuning fuzzy PID control system after joining interference, it is not hard for us to find that PID control system can be finished in a very short time of proportion,integral,differential adaptive adjustment and it has the advantages of less overshoot and good robustness,which has a good application prospect.

Key words: PID control,Fuzzy control,Fuzzy PID control

1 前言 4

1.1 模糊PID控制的产生背景 4

2 PID控制 4

2.1 PID控制简介 4

2.2 连续时间下的PID控制 4

2.3 两种离散时间下的常见PID控制 5

3 模糊控制 8

3.1 模糊控制概述 8

3.2 模糊控制的基本与原理 8

3.3 模糊控制器设计步骤 10

3.4 模糊控制器设计实例 12

3.5 模糊控制位置跟踪 13

4 模糊自适应整定PID控制 15

4.1 模糊自适应整定PID控制原理 15

4.2 PID参数整定及其对控制的影响 15

4.3 模糊控制表的建立 16

4.4 仿真程序及分析 18

结论 21

参考文献 23

致谢 24

1 前言

1.1 模糊PID控制的产生背景

传统的控制方法，PID控制由于其算法简单,精度高,可靠性强,技术成熟,应用范围广等长处，常被用于工业控制系统中[13]。PID 控制的关键在于 PID 参数（比例系数、积分时段、微分时段)的整定。参数整定不仅是影响控制效果，控制系统的稳定性和鲁棒性也受影响。不过现实工业生产过程当中不时会有非线性、时变等因素的滋扰。

除此之外更为复杂的现代控制系统，精度要求越来越高。在这方面，传统的、单一的控制策略已不能适应新时代的设计性能要求，同时，伴随着计算机、电子技术的发展，各种新兴的智能算法也如雨后春笋般不断涌现，PID控制系统的完善也就理所当然的成为了人们关注的焦点。

针对以上诸多现状，一直以来人们都在不断的探索 PID 控制器如何实现自整定，可以适用于繁杂的工况和高指标的控制系统中。在处理繁杂系统的非线性和时变特性时，模糊控制凭借其出色的表现成为了当代智能控制中最有效的途径之一，是以被愈来愈多的应用在PID控制中。基于模糊算法的PID控制系统研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_65463.html