PID控制与模糊控制比较.docx

PID控制与模糊控制的比较

专业：控制理论与控制工程
班级：级班
姓名：XXX
学号：xxxxxxxxxxxxxx

摘要：介绍了PID控制系统和模糊控制系统的工作原理。PID控制器结构简单，实现简单，控制效果良好，已经得到了广泛的应用。而模糊控制器相对复杂，但在许多的智能化家用电器中也得到了大量应用。但对于一个简单的系统来讲，哪一种控制方法更好，是不是越智能的控制就能得到越好的效果。
关键词：PID控制，模糊控制，比较

Abstract:IntroducedtheworkingprincipleofPIDcontrolsystemandfuzzycontrolsystem.PIDcontrollerstructureissimple,implementationissimple,thecontroleffectisgood,hasbeenwidelyused.Andfuzzycontrollerisrelativelycomplicated,butinalotofintelligenthouseholdappliancesalsoreceivedalargenumberofapplications.Butforasimplesystem,whichkindofcontrolmethodisbetter,isweathertheintelligentcontrolcanobtainthegoodeffect.
Keywords:PIDcontrol,fuzzycontrol,compare

目录TOC\o"1-3"\h\z\u
HYPERLINK\l"_Toc355049388"一、问题的提出 1
HYPERLINK\l"_Toc355049389"二、PID控制器的设计 2
HYPERLINK\l"_Toc355049390"1.PID控制原理图： 2
HYPERLINK\l"_Toc355049391"2.PID控制器传递函数的一般表达式 2
HYPERLINK\l"_Toc355049392"三、模糊控制器的设计 3
HYPERLINK\l"_Toc355049393"1．模糊控制原理图 3
HYPERLINK\l"_Toc355049394"2．模糊控制器传递函数一般表达形式 4
HYPERLINK\l"_Toc355049395"四、系统仿真 4
HYPERLINK\l"_Toc355049396"五、总结 PAGEREF_Toc355049396\h10
HYPERLINK\l"_Toc355049397"参考文献： PAGEREF_Toc355049397\h11


一、问题的提出
当今的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。
它由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。
其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数Kp，Ti和Td可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定。
第三，PID控制器在实践中也不断的得到改进，下面两个改进的例子。
在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准。
在一些情况下针对特定的系统设计的PID控制器控制得很好，但它们仍存在一些问题需要解决：
如果自整定要以模型为基础，为了PID参数的重新整定在线寻找和保持好过程模型是较难的。闭环工作时，要求在过程中插入一个测试信号。这个方法会引起扰动，所以基于模型的PID参数自整定在工业应用不是太好。
如果自整定是基于控制律的，经常难以把由负载干扰引起的影响和过程动态特性变化引起的影响区分开来，因此受到干扰的影响控制器会产生超调，产生一个不必要的自适应转换。另外，