模糊控制
姓名： 张 艳 晶 学号： 班级： 自动化 学院：电子信息工程学院
基于MATLAB的模糊控制器的设计与仿真
1.针对一个被控对象，定义模糊控制器的输入变量和输出变量。 2.编辑输入、输出变量隶属函数。 3.设计模糊控制器的控制规则。 4.仿真验证控制效果。 要求：设定一个被控二阶函数
G(s)?2s2?3s?2 ， 设计模糊控制器。
一、实验原理
1、模糊控制原理：模糊逻辑控制又称模糊控制，是以模糊集合论，模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略，模糊控制是一种非线性控制。图1为常规的模糊控制设计模型。
图1 常规模糊控制系统原理图
针对模糊控制器每个输入、输出，各自定义一个语言变量。因为对控制输出的判断，往往不仅根据误差的变化，而且还根据误差的变化率来进行综合评判。所以在模糊控制器的设计中，通常取系统的误差值e和误差变化率ec为模糊控制器的两个输入，则在e的论域上定义语言变量“误差E”，在ec的论域上定义语言变量“误差变化率EC”；在控制量u的论域上定义语言变量“控制量U”。通过检测获取被控量的精确值，然后将此量与给定值比较得到误差信号e，对误差
取微分得到误差变化率ec，再经过模糊化处理把分明集输入量转换为模糊集输入量，模糊输入变量根据预先设定的模糊规则，通过模糊逻辑推理获得模糊控制输出量，该模糊输出变量再经过去模糊化处理转换为分明集控制输出量。
2、PID
控制原理：在模拟控制系统中，控制器最常用的控制规律
是PID控制。PID控制器是一种线性控制器。它根据给定值与实际输
??1G(s)?kp?1??Ts?TsD??I??， 出值之间的偏差来控制的。其传递函数的形式
PID控制原理框图如图2所示。
式中Kp——比例系数；Ti——积分时间常数；Td——微分时间常数。
图2 PID控制系统原理框图
PID控制器各环节的作用如下：
（1）、比例环节：成比例地反应控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减小偏差。增大比例系数一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调，并产生震荡，使稳定性变坏。
（2）、积分环节：主要消除静差，提高系统的误差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越大，积分作用越弱，反之越强。增大积分时间有利于减小超调，减小震荡，使系统的稳定性增加，但是