基于Matlab参数自整定PID控制器的设计与仿真.pdfVIP

工业控制与应用 《自动化技术与应用》2009年第 28卷第 1期 Industry Control and Applications 基于 Mat la b 参数自整定 PID 控制器的设计与仿真 1 2 1 王勃群 ,蔺小林 ,汪 宁 (1.陕西科技大学,电气与信息工程学院,陕西 西安 710021;2.陕西科技大学理学院,陕西 西安 710021) 摘 要:本文针对常规PID控制器不能在线进行参数自整定的问题,结合模糊控制技术,提出了一种模糊自整定PID参数的方法,并利 用Matlab的模糊控制工具箱以及Simulink对其进行了仿真,结果表明设计的自整定PID模糊控制器具有控制精度高,超调小, 动态性能好的特性。 关键词:模糊控制器;Matlab;温度控制;参数自整定 中图分类号:TP273.2文献标识码:A 文章编号:1003-7241(2009)01-0031-04 Matlab-Based Auto-Tuning PID 1 2 1 WANG Bo-qun , LIN Xiao-lin , WANG Ning (1. Electrical Information Engineer College of Shaaxi University of Science Technology Xi’an 71002 1 China; 2. Faculty science college of Shaaxi University of Science Technology Xi’an 710021 China) Abstract: This paper presents a fuzzy auto-tuning method for the PID controller. Simulation with the fuzzy control toolbox of the MATLAB is also presented. Keywords: fuzzy controller; matlab ; temperature control; parameters auto-tuning 在选择控制算法之前,首先必须确定控制对象, 1 引言 然后根据控制对象的各种特性选择合适的控制算 在控制系统里,如果难以获得被控制对象的数学 法进行控制。本文选择电阻炉这样一个典型的控 模型,或者被控对象是个比较复杂的非线性、时变而 制对象,控制目的就是控制电阻炉的温度。其次在 且又有大的滞后的系统,一般的PID控制难以达到预 控制算法方面,考虑到由于控制的电阻炉实际中具 期的效果,而模糊控制技术在复杂、大滞后、难以建 有非线性的特点,相当于一个时间常数很大的惯性 立精确数学模型的非线性控制过程中表现出了优越的 环节,升降温缓慢,而且由于系统中没有专门的降 性能。模糊控制是以模糊数学为理论基础,它根据实 温环节,在控制过程中当温度超过给定值时无法降 验测得的数据或者工程科技人员的经验概括抽象成一 温,只能让电阻炉自然散热,速度非常缓慢,单纯地 系列的模糊规则,并借助于计算机来完成过程控制的 采用PID控制往往会造成过渡过程时间长,超调 方法。模糊控制具有不依赖被控对象的数学模型、超 大. 所以为了达到良好的控制效果,根据实际控制 调小、动态性能好、鲁棒性强等优点,被广泛应用于