模糊控制PID設(shè)計大作業(yè)-_第1頁
模糊控制PID設(shè)計大作業(yè)-_第2頁
模糊控制PID設(shè)計大作業(yè)-_第3頁
模糊控制PID設(shè)計大作業(yè)-_第4頁
模糊控制PID設(shè)計大作業(yè)-_第5頁
已閱讀5頁,還剩18頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、參考教材中例子設(shè)計一包含了模糊技術(shù)與PID技術(shù)的混合智能控制器,其被控對象為:Gp(s)=4.232(s21.64s8.46)采樣時間為1ms,編寫matlab仿真程序,確定其在階躍輸入的響應(yīng)結(jié)果,并與經(jīng)典PID控制仿真結(jié)果相比較。要求詳細描述控制系統(tǒng)的設(shè)計,控制系統(tǒng)工作流程,模糊系統(tǒng)中的輸入輸出的隸屬函數(shù)設(shè)計及其采用的模糊規(guī)則,分析仿真結(jié)果并進行總結(jié)。表1kp的模糊規(guī)則表NBNMNSZOPSPMPBNBPBPBPMPMPSZOZONMPBPBPMPSPSZONSNSPMPMPMPSZONSNSZOPMPMPSZONSNMNMPSPSPSZONSNSNMNMPMPSZONSNMNMNMNBPB

2、ZOZONMNMNMNBNB表2ki的模糊規(guī)則表2iecNBNMNSZOPSPMPBNBNBNBNMNMNSZOZONMNBNBNMNSNSZOZONSNBNMNSNSZOPSPSZONMNMNSZOPSPMPMPSMNNSZOPSPSPMPBPMZOZOPSPSPMPBPBPBZOZOPSPMPMPBPB表3kd的模糊規(guī)則表&decNBNMNSZOPSPMPBNBPSNSNBNBNBNMPSNMPSNSNBNMNMNSZONSZONSNMNMNSNSZOZOZONSNSNSNSNSZOPSZOZOZOZOZOZOZOPMPBNSPSPSPSPSPBPBPBPMPMPSPSPSPBKp

3、,ki,kd的模糊控制規(guī)則表建立好以后,可根據(jù)以下方法進行kp,ki,kd的自適應(yīng)校正。將系統(tǒng)誤差e和誤差變化ec變化范圍定義為模糊集上的論域,即e,ec=-3,-2,-1,0,1,2,3其模糊子集為e,ec=NB,NM,NS,ZO,PS,PM,P用集中元素分別代表負大,負中,負小,零,正小,正中,正大。應(yīng)用模糊合成推理設(shè)計PID參數(shù)的整定算法。第k個采樣時間的整定為Kp(k)=kp0+Akp(k)Ki(k)=ki0+Aki(k)Kd(k)=kd0+Akd(k)在線運行過程中,控制系統(tǒng)通過對模糊邏輯規(guī)則的結(jié)果處理、查表和運算,完成對PID參數(shù)的在線自校正。其工作流程圖如下圖所示。入口FileE

4、ditViewInsertToolsDesktopWindowHelpFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelpn日n全心w白要/國I口圖2誤差變化率的隸屬函數(shù)0目S3JFileEditViewInsertTooIsDesktopWindowHelp,dw9E,E口皂苦FileEdHViewInsertToolsDesktopWindowHelp圖4ki的隸屬函數(shù)FileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelpRu®Viewer;fuzzpid圖6模糊系統(tǒng)fuzzpid.fis的結(jié)構(gòu)TltdlE口|回S3ViewO

5、ptionskp=-0.04ki=0.00799kd=-D.G05ec=0圖7模糊推理系統(tǒng)的動態(tài)仿真環(huán)境在程序PIDb.m中,利用所設(shè)計的模糊系統(tǒng)fuzzpid.fis進行PID控制參數(shù)的整定,并利用模糊PID控制進行階躍響應(yīng),在第300個采樣時間時控制器輸出端加上1.0的干擾,響應(yīng)結(jié)果及PID控制參數(shù)的自適應(yīng)變化如圖8到13所示?;谾igure1圖8模*®PID控制階躍響應(yīng)S3S3Figure31=1:±±|FfleEditViewInsertTeoliDesktopWindowHelp口占si©I住|r或*園要/”|niEiiia1n11B11111

6、1-1000.511.522.53time(sj圖10控制器輸入uFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp0口d*11用1口0050.04003002。-01j立00.01- 002- 003- 0.04- 0.0500.511.522.53time(s)圖12ki的自適應(yīng)調(diào)整QFigure6I1=1I回I費JFileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp曰七合。©|4|戈2丹夏口國!0t|3-2.5-2i'O1.5-1 r-0.5-ol1111100,511.522.63time(s)圖13kd的自適

7、應(yīng)調(diào)整在對三階線性系統(tǒng)的控制中,利用穩(wěn)定邊界法進行參數(shù)整定的經(jīng)典PID控制的超調(diào)量比模糊PID控制的超調(diào)量要大,但模糊PID控制存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差。模糊控制用模糊集合和模糊概念描述過程系統(tǒng)的動態(tài)特性,根據(jù)模糊集和模糊邏輯來做出控制決策,它在解決復(fù)雜控制問題方面有很大的潛力,可以動態(tài)地適應(yīng)外界環(huán)境的變化。附錄1模糊系統(tǒng)設(shè)計程序PID_a%FuzzyTurnningPIDControlclearall;closeall;a=newfis('fuzzpid');a=addvar(a,'input','e',-3,3);a=addmf(a,'in

8、put',1,'NB','zmf',-3,-1);a=addmf(a,'input',1,'NM','trimf',-3,-2,0);a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',-3,-1,0);a=addmf(a,'input',1,'Z','trimf',-2,0,2);a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',-1

9、,1,3);a=addmf(a,'input',1,'PM','trimf',0,2,3);a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',1,3);a=addvar(a,'input','ec',-3,3);a=addmf(a,'input',2,'NB','zmf',-3,-1);a=addmf(a,'input',2,'NM','trimf',-3,-2

10、,0);a=addmf(a,'input',2,'NS','trimf',-3,-1,0);a=addmf(a,'input',2,'Z','trimf',-2,0,2);a=addmf(a,'input',2,'PS','trimf',-1,1,3);a=addmf(a,'input',2,'PM','trimf',0,2,3);a=addmf(a,'input',2,'PB&#

11、39;,'smf',1,3);a=addvar(a,'output','kp',-0,3,0.3);a=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',-0.3,-0.1);a=addmf(a,'output',1,'NM','trimf',-0.3,-0.2,0);a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',-0.3,-0.1,0);a=addmf(a,'ou

12、tput',1,'Z','trimf',-0.2,0,0.2);a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',-0.1,0.1,0.3);a=addmf(a,'output',1,'PM','trimf',0,0.2,0.3);a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',0.1,0.3);a=addvar(a,'output','ki',-

13、0.06,0.06);a=addmf(a,'output',2,'NB','zmf',-0.06,-0.02);a=addmf(a,'output',2,'NM','trimf',-0.06,-0.04,0);a=addmf(a,'output',2,'NS','trimf',-0.06,-0.02,0.02);a=addmf(a,'output',2,'Z','trimf',-0.04,0,0.04);

14、a=addmf(a,'output',2,'PS','trimf',-0.02,0.02,0.06);a=addmf(a,'output',2,'PM','trimf',0,0.04,0.06);a=addmf(a,'output',2,'PB','smf',0.02,0.06);a=addvar(a,'output','kd',-3,3);a=addmf(a,'output',3,'NB'

15、;,'zmf',-3,-1);a=addmf(a,'output',3,'NM','trimf',-3,-2,0);a=addmf(a,'output',3,'NS','trimf',-3,-1,0);a=addmf(a,'output',3,'Z','trimf',-2,0,2);a=addmf(a,'output',3,'PS','trimf',-1,1,3);a=addmf(a,&#

16、39;output',3,'PM','trimf',0,2,3);a=addmf(a,'output',3,'PB','smf',1,3);rulelist=1171511;1231311;1362111;1462111;1553111;1644211;1 744511;217151122713112362111245321111;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11;11

17、;11;11;11;11;a=addrule(a,rulelist);26443273443161432623336323453235443363533735441624426244353344443453534626347264515245253453444543545535456264572746154762445633556425565265662756717771447724467325674266752657617577177a=setfis(a,'DefuzzMethod','centroid');writefis(a,'fuzzpid

18、9;);a=readfis('fuzzpid');figure(1);plotmf(a,'input',1);figure(2);plotmf(a,'input',2);figure(3);plotmf(a,'output',1);figure(4);plotmf(a,'output',2);figure(5);plotmf(a,'output',3);figure(6);plotfis(a);fuzzyfuzzpid;showrule(a);ruleviewfuzzpid;附錄2模糊控制程序PID

19、_b%FuzzyPIDControlcloseall;clearall;a=readfis('fuzzpid');ts=0.001;sys=tf(4.23,1,1.64,8.46);days=c2d(sys,ts,'tustin');num,den=tfdata(days,'v');u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;y_1=0;y_2=0;y_3=0;x=0,0,0'e_1=0;ec_1=0;kp0=0.40;kd0=1.0;ki0=0.0;fork=1:1:3000;time(k)=k*ts;r(k)=1.0;%Using

20、fuzzyinferencetotuningPIDk_pid=evalfis(e_1,ec_1,a);kp(k)=kp0+k_pid(1);ki(k)=ki0+k_pid(2);kd(k)=kd0+k_pid(3);u(k)=kp(k)*x(1)+kd(k)*x(2)+ki(k)*x(3);ifk=300%addingdisturbance(1.0vattime0.3s)u(k)=u(k)+1.0;endy(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3+num(1)*u(k)+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3;e(k)=r(k)-y(k);%ReturnofPIDparameters%u_3=u_2;u_2=

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論