仿真結果分析

1、仿真結果分析常規(guī) PID 控制器與模糊控制器的設計及其魯棒性對比分析本次設計中采用一個PID 控制器，一個模糊控制器，一個模糊自適應PID 控制器，進而比較各自的性能。三種模糊控制器的結構如下圖：（ 1）已知被控對象的傳遞函數(shù)為：G (s)Ke sTs1T300, K1,100試設計常規(guī)PID 控制器和模糊控制器（至少用2 種類型的模糊控制器）分別對被控對象進行控制。通過仿真對比其控制效果并分析控制器的特點。仿真結果分析：仿真圖像說明：PID ：常規(guī) PID 控制器仿真結果Fuzzypid ：模糊自適應PID 控制器仿真結果1 / 9仿真結果分析fuzzy ：模糊控制器仿真結果仿真結果分析：從

2、仿真圖像來看，模糊自適應PID 的響應 3 速度要快于其它兩類仿真器，普通 PID 的超調大于其它兩類控制器。從仿真結果來看模糊自適應PID 控制器的魯棒性最好。模糊自適應PID 集成了模糊控制器穩(wěn)定性和PID 控制器的快速響應的優(yōu)點，既有自適應性，又有好的穩(wěn)定性和快速響應性。第二問： 當被控對象參數(shù)發(fā)生變化，a：T 減小30%，K, 不變；b:T 增大 30%，K, 不變；c： 增大 30%，K, T不變；d: T 減小 30%， 增大 30%，K不變；e: T 增大 30%， 增大 30%，K增大 30%。通過仿真對比分析控制器的魯棒性。2 / 9仿真結果分析仿真圖像說明： A ：為參照曲

3、線（ T=300,K=1,=100）； a 曲線：（ T減小 30%， K,不變 ）；b曲 線 ：（ T增大 30%， K,不變 ）c 曲 線 ：（增大 30% ， K, T不變 ）； d 曲 線 ：（ T減小 30%， 增大 30%， K不變 ）； e：曲線（ T增大 30% ， 增大 30%， K增大 30% ）仿真結果分析：從仿真結果來看模糊自適應PID 控制器的魯棒性最好。在各項參數(shù)發(fā)生變化時，響應速度變化不大；靜態(tài)誤差變化不大；響應時間變化也不大。模糊自適應PID集成了模糊控制器穩(wěn)定性和PID 控制器的快速響應的優(yōu)點，既有自適應性，又有好的穩(wěn)定性和快速響應性。3 / 9仿真結果分析仿

4、真圖像說明： A ：為參照曲線（ T=300,K=1,=100）； a 曲線：（ T減小 30%， K,不變 ）；4 / 9仿真結果分析b曲 線 ：（ T增大 30%， K,不變 ）c 曲 線 ：（增大 30% ， K, T不變 ）； d 曲 線 ：（ T減小 30%， 增大 30%， K不變 ）； e：曲線（ T增大 30% ， 增大 30%， K增大 30% ）仿真結果分析：從仿真結果來看模糊控制器的魯棒性要好得多，因為它具有自適應能力。只是當 K 值發(fā)生變化時，出現(xiàn)大的穩(wěn)態(tài)誤差。仿真結果哦顯示當K 值增加30%時仿真曲線發(fā)散。保持 K 不變時，控制器在其他參數(shù)變化時，響應速度，響應時間，

5、靜態(tài)誤差等都相差不大，顯示魯棒性較差。普通 PID 控制器：5 / 9仿真結果分析仿真圖像說明： A ：為參照曲線（ T=300,K=1,=100）； a 曲線：（ T減小 30%， K,不變 ）；b曲 線 ：（ T增大 30%， K,不變 ）c 曲 線 ：（增大 30% ， K, T不變 ）； d 曲 線 ：（ T減小 30%， 增大 30%， K不變 ）； e：曲線（ T增大 30% ， 增大 30%， K增大 30% ）仿真結果分析：從仿真結果來看常規(guī)PID 控制器在其控制對象參數(shù)發(fā)生變化時，其超調和響應時間都明顯變大，因此常規(guī)PID 的魯棒性不好。第三問：6 / 9仿真結果分析仿真圖像

6、說明：曲線 a： G( s)1e 100 s(300 s 1)（ 50s+1）曲線 b： G ( s)1300s1仿真結果分析： 從仿真結果來看，模糊自適應PID 在 a 中情況下的超調量明顯大于b 種情況的超調量。 兩種情況的穩(wěn)定時間相同，響應速度來看 a 種和 b 中情況相差不大。 穩(wěn)態(tài)誤差：兩者的穩(wěn)態(tài)誤差相差不大，魯棒性較好。7 / 9仿真結果分析仿真圖像說明：曲線 a： G( s)1e 100 s(300 s 1)（ 50s+1）曲線 b：1G ( s)1300sa 種條件下的響應速度與b 情分析仿真結果 ：從仿真結果來看，模糊控制器的魯棒性較好，況相差不大，其自適應能力較強。8 / 9仿真結果分析仿真圖像說明：曲線a： G( s)1e 100 s(300 s1)（ 50s+1）曲線 b：G ( s)1300s1仿真結果分析： 仿真結果