PID校正設計上課講義

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PID校正設計過程控制系統(tǒng)課程設計報告實驗名稱：燃燒過程控制系統(tǒng)綜合仿真專業(yè)：電氣自動化學號：201020309304姓名：李澤組員：張誠指導老師：孫麗TOCo1-3hzuHYPERLINKl_Toc374000497一PID校正設計PAGEREF_Toc374000497h3HYPERLINKl_Toc3740004981.1.假設一個系統(tǒng)，其數(shù)學模型如下PAGEREF_Toc374000498h3HYPERLINKl_Toc3740004992.采用比例P控制方式：PAGEREF_Toc374000

2、499h4HYPERLINKl_Toc3740005003.采用PD控制方式PAGEREF_Toc374000500h5一PID校正設計1.假設一個系統(tǒng)，其數(shù)學模型如下：先不加任何校正的，系統(tǒng)的階躍響應曲線如下：脈沖響應曲線如下：根軌跡圖如下：波特圖如下：2.采用比例P控制方式：P控制方式只是在前向通道上加上比例環(huán)節(jié)，相當于增大了系統(tǒng)的開環(huán)增益，減小了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，減小了系統(tǒng)的阻尼，從而增大了系統(tǒng)的超調(diào)量和振蕩性。P控制方式的系統(tǒng)結構圖如下：圖1P控制框圖取Kp=1,至15，步長為1，進行循環(huán)測試系統(tǒng)，獲得階躍響應曲線如下圖所示：由圖可以看出，Kp越大，曲線越陡，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小。P控制是

3、等比例的將偏差放大，作為控制信號輸出，只能減小穩(wěn)態(tài)誤差，但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。3.采用PD控制方式PD控制方式是在P控制的基礎上增加了微分環(huán)節(jié)，由圖可見，系統(tǒng)的輸出量同時受到誤差信號及其速率的雙重作用。因而，比例微分控制是一種早期控制，可在出現(xiàn)誤差位置前，提前產(chǎn)生修正作用，從而達到改善系統(tǒng)性能的目的?？刂葡到y(tǒng)的傳遞函數(shù)為：圖2PD控制框圖保持Kp=10不變，調(diào)試取Kd=1、1.5、2時的系統(tǒng)階躍響應曲線，結果如下圖所示：PD控制與P控制相比，PD控制曲線的動態(tài)響應更加迅速，穩(wěn)態(tài)誤差更小，但超調(diào)量增大，曲線振蕩加劇。Kd越大，微分作用越強，系統(tǒng)動態(tài)響應越好；但Kd過大，會增加過渡過程的波動程度。分

4、別取Kp1=10；Kp2=100；Kd1=2；Kd2=102；繪制系統(tǒng)波形，如下：觀察系統(tǒng)波形，可以得出以下結論：Kp越大，系統(tǒng)響應速度加快，但Kp過大會使系統(tǒng)不穩(wěn)定。Ki越大，系統(tǒng)動態(tài)響應速度加快，但Ki過大會使系統(tǒng)振蕩加劇。4.采用PI控制方式：（3）PI控制PI控制是在P控制基礎上增加了積分環(huán)節(jié)，提高了系統(tǒng)的型別，從而能減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。因為單純使用增大Kp的方法來減小穩(wěn)態(tài)誤差的同時會使系統(tǒng)的超調(diào)量增大，破壞了系統(tǒng)的平穩(wěn)性，而積分環(huán)節(jié)的引入可以與P控制合作來消除上述的副作用，至于積分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)的準確的影響將通過實驗給出結論。PI控制的結構圖為：圖3PI控制框圖系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：取K

5、p=0.6，取Ki=0至5，步長為1，繪制響應的根軌跡圖，如下圖：由圖可以判斷出，Kp=0.6時，Ki的取值范圍應該為：0Ki4。當Ki分別取0.5、1、2、3情況下，繪制不同Kp值（0.62，步長為0.2）時系統(tǒng)的階躍響應圖。如下：觀察不同曲線，當Kd=1.2，Ki=1時，系統(tǒng)的曲線最好，所以最理想的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為：5.采用PID控制方式：PID控制方式結合了比例積分微分三種控制方式的優(yōu)點和特性，在更大的程度上改善系統(tǒng)各方面的性能，最大程度的使閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應盡可能地最好（穩(wěn)、快、準）。PID控制器的傳遞函數(shù)為：加上PID控制后的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為：系統(tǒng)的結構圖為：圖4PID控制框圖當

6、Ki=1，Kd=0.3和Kd=0.4，Kp=110時，繪制系統(tǒng)相應的階躍響應曲線：觀察曲線，可以看出：Pi越大，積分作用越強，消除穩(wěn)態(tài)誤差越快；反之，積分作用越弱，過渡過程越平穩(wěn)，消除穩(wěn)態(tài)誤差越慢。PID控制通過調(diào)節(jié)三個參數(shù)，Kp、Ki、Kd，來改變控制品質(zhì)；適當?shù)恼{(diào)節(jié)三個參數(shù)，能使系統(tǒng)的控制品質(zhì)變得比較好。二、PID校正方法對于一個給定的控制系統(tǒng)，要實現(xiàn)預定的控制過程，必須通過選擇合適的P、I、D控制參數(shù)來實現(xiàn)。整定控制器的參數(shù)，是提高控制質(zhì)量的主要途徑。當控制器的參數(shù)整定好并且投入運行系統(tǒng)之后，被調(diào)參數(shù)可以穩(wěn)定在工藝要求的范圍之內(nèi)，就可以認為控制器的參數(shù)整定好了。PID的校正方法有很多，概

7、括起來說可以分為三類，即理論計算整定法、工程整定法和自整定法。在這里只簡單的介紹三種常用的方法。臨界比例度法臨界比例度法是一種閉環(huán)整定方法。由于該方法直接在閉環(huán)系統(tǒng)中進行，不需要測試過程的動態(tài)特性，其方法簡單、使用方便，因而獲得了廣泛應用。具體整定步驟如下：先將調(diào)節(jié)器的積分時間Ti置于最大（Ki=0），微分時間Td置零（Kd=0），比例度置為較大的數(shù)值（Kp置為較小值）使系統(tǒng)投入閉環(huán)運行。等系統(tǒng)運行穩(wěn)定后，對設定值施加一個階躍變化，并減小衰減曲線法衰減曲線法是在系統(tǒng)閉環(huán)情況下，將控制器積分時間TI放在最大，微分時間TD放到最小，比例放大倍數(shù)KC設為1，（2）然后使KC由小往大逐步改變，并且每改

8、變一次KC值時，通過改變給定值給系統(tǒng)施加一個階躍干擾，同時觀察過渡過程變化情況。如果衰減比小大于4：1，KC值繼續(xù)增加，如果衰減比小于4：1，KC值繼續(xù)減小，知道過程呈現(xiàn)4：1衰減。優(yōu)點：4：1衰減曲線法試驗過渡過程呈現(xiàn)振蕩的時間比較短，而且又是衰減振蕩，因此易為工作人員所接受。這種整定方法應用比較廣泛。缺點：有時4：1衰減不太好確定，只能近似。有些對象中，由于控制過程進行得比較快，從記錄曲線上讀出衰減比有困難，這時有一種近似的替代方法，即觀察控制器輸出的變化。如果控制器輸出電流來回擺動兩次就達到穩(wěn)定狀態(tài)，則可以認為該過程是4：1的。而波動一次的時間即Ts。再根據(jù)此時控制器的s值就可以按照上表

9、計算控制器參數(shù)。經(jīng)驗法三、基于simulink的PID校正四、基于窯爐溫度系統(tǒng)串聯(lián)PID校正1引言溫度是工業(yè)生產(chǎn)最常見最基本的工藝參數(shù)之一，例如：冶金、機械、電子、石油、化工、制造等行業(yè)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理反映爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制。本文對咸陽795廠電子元件結構爐改造分析，陶瓷電阻、電元器件著色的關鍵工藝是干燥煅燒，通過調(diào)整干燥煅燒條件能較好的控制著色指標。干燥煅燒是靠干燥煅燒窯爐來完成的，而窯頭溫度又直接影響干燥溫度和煅燒溫度，所以控制好窯爐溫度就可以間接控制好著色指標。至于溫度控制器，過去一般采用溫控儀表，墊電偶等儀器來直接控制。改造后是基于PLC的模糊自整定PID

10、參數(shù)控制系統(tǒng)，應用于窯爐溫度控制系統(tǒng)，可以用溫度傳感器對窯爐的溫度采樣。選擇檢測值和給定值之差和差的變量作為控制加熱和干燥系統(tǒng)的輸入量。采用PLC作為中心控制單元，利用模糊控制技術與數(shù)子式PID相結合，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整窯爐溫度，達到恒溫控制的目的，提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到良好的控制效果。2窯爐溫度控制原理2.1系統(tǒng)結構與工作原理PLC溫度控制系統(tǒng)如圖1所示。圖1中，控制系統(tǒng)主要由PLC，A/D與D/A模塊，切換繼電器，溫度傳感器等部分組成?？刂坪诵膯卧狿LC根據(jù)手動設定溫度信號與現(xiàn)場測溫傳感器反饋信號經(jīng)過PLC分析與計算，得到溫度偏差與溫度偏差的變化率，經(jīng)過PID運算后，PLC將01

11、0V模擬信號輸出，用于調(diào)節(jié)觸發(fā)器的控制電壓，PLC通過比較模擬量輸出與溫度偏差值，通過I/O端口開關量的輸出驅動切換繼電器組，以此來協(xié)調(diào)投入加熱的臺數(shù)，并完成窯爐加熱啟停與切換。在溫度上升到規(guī)定值的90%以前，采用全壓控制，節(jié)省升溫時間，待爐溫上升到給定值的90%時，采用模糊控制，以提高控制精度。通常要實現(xiàn)對控制對象的模糊控制，首先根據(jù)系統(tǒng)的輸入/輸出量的多少來確定PLC的型號，本系統(tǒng)采用SIMATICS7-300型PLC；A/D轉換器為SM331；D/A轉換器為SM332；熱電偶為S型：01300C；變送器為DDZ-型。2.2數(shù)字式PID的調(diào)節(jié)原理數(shù)字式PID控制器的表達函數(shù)為：式中：KP為

12、比例系數(shù)；KI為積分作用系數(shù)；KD為微分作用系數(shù)。KP值影響系統(tǒng)的響應速度和精度；KP越大，系統(tǒng)響應速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，KP若過大，將引起超調(diào)，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。KI值影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定精度；KI越大，系統(tǒng)靜態(tài)誤差消除越快，但如果KI過大，在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調(diào)。KD值影響系統(tǒng)動態(tài)特性；它主要抑制響應誤差的變化，如果KD過大，會使響應過分提前制動，從而延長系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間。由分析系統(tǒng)加熱過程可知，在函數(shù)響應的初始階段，取較大的KP和較小的KI與KD，可以使響應曲線的斜率增大，加快其響應速度。在函數(shù)接近輸出值時，應迅速增大KD，并逐步減小KP，使系統(tǒng)獲

13、得較大的阻尼，抑制系統(tǒng)的超調(diào)，減小響應誤差的變化率。當函數(shù)達到輸出值時，就使KI增大，迅速消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。模糊控制器將根據(jù)偏差和偏差變化率值的不同，在線適當調(diào)節(jié)參數(shù)KP，KI和KD值，這樣就可以有效的提高系統(tǒng)的響應速度和精度，減小超調(diào)并縮短響應時間，提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。3模糊控制的實現(xiàn)3.1控制方式模糊自整定PID參數(shù)控制系統(tǒng)如圖2所示。圖2中主要由參數(shù)可調(diào)整PID和模糊控制器兩部分組成。參數(shù)可調(diào)整PID完成對被控對象的控制；模糊控制器采用二輸入三輸出結構，以偏差和偏差變化率為輸入量，以PID的參數(shù)KP，KI和KD為輸出量，利用模糊控制器模糊推理的方法對PID參數(shù)KP，KI和KD進行在線

14、自整定，以滿足不同的和時對系統(tǒng)控制的要求，使被控制對象具有良好的動態(tài)和靜態(tài)性能。3.2模糊子集及隸屬度取系統(tǒng)偏差和偏差變化率為模糊控制器的輸入量，參數(shù)KP，KI和KD為模糊控制器的輸出量，其各模糊子集如下：e(n)：EC=NB，NM，NS，NE，PS，PM，PBKP：Up=NE，PS，PM，PBKI：UI=NE，PS，PM，PBKD：UD=NE，PS，PM，PB式中：NB，NM，NS，NE，PS，PM，PB分別為負大，負中，負小，零，正小，正中，正大。依據(jù)爐窯的實際工作情況和操作經(jīng)驗，選取各輸入量和輸出量論域為：e(n)屬于-20，20，e(n)：屬于-3，3，KP屬于0，30，KI屬于0，1

15、5，KD屬于0，10。模糊控制器在PLC中只能以查模糊控制作用表的方式實現(xiàn)，且取有限精度。E與EC取13級，KP，KI和KD取7級。各模糊子集在相應基本論域上隸屬函數(shù)可按正態(tài)分布式中：為輸入量標準值；為輸入量；為數(shù)據(jù)的標準差。由此得到模糊輸入變量E，EC和輸出變量Up，UI和UD的隸屬度賦值如表1和表2所示。3.3模糊控制規(guī)則根據(jù)系統(tǒng)響應，在控制過程中對于不同的系統(tǒng)偏差和偏差變化率的模糊量化值E和EC，歸納PID參數(shù)KP，KI和KD的模糊控制規(guī)則如下：（1）系統(tǒng)啟動瞬間，為最大，為零，為加快系統(tǒng)的響應速度，應取較大的KP和較小的KD；為防止因的瞬間變大可能引起的積分溢出，取KI=0，語言規(guī)則為

16、：ifisPBandisZEthenKPisPB，KIisZE，KDisPS.（2）當響應過程中期，中等大小，較大時，為使系統(tǒng)靜態(tài)誤差盡快消除，應取較大的KI，且適當增加KD值；為使超調(diào)小，KP值適當減小，語言規(guī)則為：ifisPMandisNBthenKPisPM，KIisPB，KDisPM.(3)當響應接近規(guī)定輸出值時，很小而較大，為使系統(tǒng)響應的超調(diào)減小，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，應取較小的KP，較大的KD和較大的KI語言規(guī)則為：ifisZEandisNBthenKPisPS，KIisPB，KDisPB.由以上規(guī)則和操作經(jīng)驗可以列出輸出量KP，KI和KD的模糊規(guī)則表，例如KP控制規(guī)則表如表3所示3.4利

17、用MATLAB模糊邏輯工具設計模糊控制在MATLAB命令窗口中鍵入Fuzzy進入模糊邏輯編輯窗口，確定模糊控制器的結構為兩輸入（，）、三輸出（KP，KI和KD），并確定輸入、輸出名，如圖3所示。打開隸屬函數(shù)編輯器窗口，選擇隸屬函數(shù)的類型為三角隸屬函數(shù)trimf，根據(jù)輸入、輸出變量的模糊子集，選定要編輯變量圖標，確定當前變量論域，最后對各變量的隸屬函數(shù)標明其對應模糊子集的模糊語言值如圖4所示。附錄：4.利用SIMULINK創(chuàng)建仿真框圖SIMULINK是MATLAB中的一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。在SIMULINK環(huán)境下，建立如圖5所示相應的模糊自整定PID控制器的仿真模型，其

18、中Subsystem子模塊為模糊自調(diào)整機構。設被控對象的傳遞函數(shù)為：源程序1引言溫度是工業(yè)生產(chǎn)最常見最基本的工藝參數(shù)之一，例如：冶金、機械、電子、石油、化工、制造等行業(yè)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理反映爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制。本文對咸陽795廠電子元件結構爐改造分析，陶瓷電阻、電元器件著色的關鍵工藝是干燥煅燒，通過調(diào)整干燥煅燒條件能較好的控制著色指標。干燥煅燒是靠干燥煅燒窯爐來完成的，而窯頭溫度又直接影響干燥溫度和煅燒溫度，所以控制好窯爐溫度就可以間接控制好著色指標。至于溫度控制器，過去一般采用溫控儀表，墊電偶等儀器來直接控制。改造后是基于PLC的模糊自整定PID參數(shù)控制系統(tǒng)，應用

19、于窯爐溫度控制系統(tǒng)，可以用溫度傳感器對窯爐的溫度采樣。選擇檢測值和給定值之差和差的變量作為控制加熱和干燥系統(tǒng)的輸入量。采用PLC作為中心控制單元，利用模糊控制技術與數(shù)子式PID相結合，根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)可快速調(diào)整窯爐溫度，達到恒溫控制的目的，提高了系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，得到良好的控制效果。2窯爐溫度控制原理2.1系統(tǒng)結構與工作原理PLC溫度控制系統(tǒng)如圖1所示。圖1中，控制系統(tǒng)主要由PLC，A/D與D/A模塊，切換繼電器，溫度傳感器等部分組成?？刂坪诵膯卧狿LC根據(jù)手動設定溫度信號與現(xiàn)場測溫傳感器反饋信號經(jīng)過PLC分析與計算，得到溫度偏差與溫度偏差的變化率，經(jīng)過PID運算后，PLC將010V模擬信號輸出，

20、用于調(diào)節(jié)觸發(fā)器的控制電壓，PLC通過比較模擬量輸出與溫度偏差值，通過I/O端口開關量的輸出驅動切換繼電器組，以此來協(xié)調(diào)投入加熱的臺數(shù)，并完成窯爐加熱啟停與切換。在溫度上升到規(guī)定值的90%以前，采用全壓控制，節(jié)省升溫時間，待爐溫上升到給定值的90%時，采用模糊控制，以提高控制精度。通常要實現(xiàn)對控制對象的模糊控制，首先根據(jù)系統(tǒng)的輸入/輸出量的多少來確定PLC的型號，本系統(tǒng)采用SIMATICS7-300型PLC；A/D轉換器為SM331；D/A轉換器為SM332；熱電偶為S型：01300C；變送器為DDZ-型。2.2數(shù)字式PID的調(diào)節(jié)原理數(shù)字式PID控制器的表達函數(shù)為：式中：為系統(tǒng)偏差；為系統(tǒng)偏差變

21、化率；KP為比例系數(shù)；KI為積分作用系數(shù)；KD為微分作用系數(shù)。KP值影響系統(tǒng)的響應速度和精度；KP越大，系統(tǒng)響應速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，KP若過大，將引起超調(diào)，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。KI值影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定精度；KI越大，系統(tǒng)靜態(tài)誤差消除越快，但如果KI過大，在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應過程的較大超調(diào)。KD值影響系統(tǒng)動態(tài)特性；它主要抑制響應誤差的變化，如果KD過大，會使響應過分提前制動，從而延長系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間。由分析系統(tǒng)加熱過程可知，在函數(shù)響應的初始階段，取較大的KP和較小的KI與KD，可以使響應曲線的斜率增大，加快其響應速度。在函數(shù)接近輸出值時，應迅速增大KD，并逐步減小K

22、P，使系統(tǒng)獲得較大的阻尼，抑制系統(tǒng)的超調(diào)，減小響應誤差的變化率。當函數(shù)達到輸出值時，就使KI增大，迅速消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差。模糊控制器將根據(jù)偏差和偏差變化率值的不同，在線適當調(diào)節(jié)參數(shù)KP，KI和KD值，這樣就可以有效的提高系統(tǒng)的響應速度和精度，減小超調(diào)并縮短響應時間，提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。3模糊控制的實現(xiàn)3.1控制方式模糊自整定PID參數(shù)控制系統(tǒng)如圖2所示。圖2中主要由參數(shù)可調(diào)整PID和模糊控制器兩部分組成。參數(shù)可調(diào)整PID完成對被控對象的控制；模糊控制器采用二輸入三輸出結構，以偏差和偏差變化率為輸入量，以PID的參數(shù)KP，KI和KD為輸出量，利用模糊控制器模糊推理的方法對PID參數(shù)KP，KI和

23、KD進行在線自整定，以滿足不同的和時對系統(tǒng)控制的要求，使被控制對象具有良好的動態(tài)和靜態(tài)性能。3.2模糊子集及隸屬度取系統(tǒng)偏差和偏差變化率為模糊控制器的輸入量，參數(shù)KP，KI和KD為模糊控制器的輸出量，其各模糊子集如下：e(n)：E=NB，NM，NS，NE，PS，PM，PBe(n)：EC=NB，NM，NS，NE，PS，PM，PBKP：Up=NE，PS，PM，PBKI：UI=NE，PS，PM，PBKD：UD=NE，PS，PM，PB式中：NB，NM，NS，NE，PS，PM，PB分別為負大，負中，負小，零，正小，正中，正大。依據(jù)爐窯的實際工作情況和操作經(jīng)驗，選取各輸入量和輸出量論域為：e(n)屬于-2

24、0，20，e(n)：屬于-3，3，KP屬于0，30，KI屬于0，15，KD屬于0，10。將各輸入量與輸出量分別進行線性化尺度變換，得各量的模糊論域為：E屬于-6，6，EC屬于-6，6，KP屬于0，6，KI屬于0，6，KD屬于0，6。模糊控制器在PLC中只能以查模糊控制作用表的方式實現(xiàn)，且取有限精度。E與EC取13級，KP，KI和KD取7級。各模糊子集在相應基本論域上隸屬函數(shù)可按正態(tài)分布式中：為輸入量標準值；為輸入量；為數(shù)據(jù)的標準差。由此得到模糊輸入變量E，EC和輸出變量Up，UI和UD的隸屬度賦值如表1和表2所示。3.3模糊控制規(guī)則根據(jù)系統(tǒng)響應，在控制過程中對于不同的系統(tǒng)偏差和偏差變化率的模糊

25、量化值E和EC，歸納PID參數(shù)KP，KI和KD的模糊控制規(guī)則如下：（1）系統(tǒng)啟動瞬間，為最大，為零，為加快系統(tǒng)的響應速度，應取較大的KP和較小的KD；為防止因的瞬間變大可能引起的積分溢出，取KI=0，語言規(guī)則為：ifisPBandisZEthenKPisPB，KIisZE，KDisPS.（2）當響應過程中期，中等大小，較大時，為使系統(tǒng)靜態(tài)誤差盡快消除，應取較大的KI，且適當增加KD值；為使超調(diào)小，KP值適當減小，語言規(guī)則為：ifisPMandisNBthenKPisPM，KIisPB，KDisPM.(3)當響應接近規(guī)定輸出值時，很小而較大，為使系統(tǒng)響應的超調(diào)減小，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，應取較小的KP，

26、較大的KD和較大的KI語言規(guī)則為：ifisZEandisNBthenKPisPS，KIisPB，KDisPB.由以上規(guī)則和操作經(jīng)驗可以列出輸出量KP，KI和KD的模糊規(guī)則表，例如KP控制規(guī)則表如表3所示3.4利用MATLAB模糊邏輯工具設計模糊控制在MATLAB命令窗口中鍵入Fuzzy進入模糊邏輯編輯窗口，確定模糊控制器的結構為兩輸入（，）、三輸出（KP，KI和KD），并確定輸入、輸出名，如圖3所示。打開隸屬函數(shù)編輯器窗口，選擇隸屬函數(shù)的類型為三角隸屬函數(shù)trimf，根據(jù)輸入、輸出變量的模糊子集，選定要編輯變量圖標，確定當前變量論域，最后對各變量的隸屬函數(shù)標明其對應模糊子集的模糊語言值如圖4所示。4利用SIMULINK創(chuàng)建仿真框圖SIMULINK是MATLAB中的一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進行建模、仿真和分析的軟件包。在SIMULINK環(huán)境下，建立如圖5所示相應的模糊自整定PID控制器的仿真模型，其中Subsystem子模塊為模糊自調(diào)整機構。設被控對象的傳遞函數(shù)為：5仿真結果分析仿真實驗結果如圖6所示。由仿真結果可知，基于模糊推理的PID控制器相比于傳統(tǒng)PID控制器，由于模糊控制器能夠根據(jù)系統(tǒng)偏差和變化率對PID的三個參數(shù)KP，KI和KD進行在線修正，所以得到的系統(tǒng)動態(tài)響應曲線較好，響應時間短，超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)精度高；其中參數(shù)的Fuzzy在線自整定能有效抑制干擾和噪聲，提高控制系