北方民族大学电气与信息学院　牛小燕　孙　浩　尚　燕

基于模糊自适应的PID控制系统的研究

北方民族大学电气与信息学院牛小燕孙浩尚燕

传统的PID控制难以解决控制系统存在复杂性，时滞性的问题，无法实现对难以建立精准的数学模型的精确控制，因此基于模糊PID的控制策略产生。本文通过传统PID和模糊自适应的PID控制比较，得出模糊自适应对时滞、非线性控制系统的具有高性能特性。并通过MATLAB实验仿真验证。

模糊控制；自适应；PID

引言

随着工业控制系统复杂性加大，被控对象存在大滞后、非线性等特性，同时被控对象难以建立精准的数学模型，因此传统的PID控制已不能满足现在工业生产的要求。而模糊自适应对非线性系统、大滞后等系统具有很好的控制效果，因此将模糊控制和PID控制结合从而实现良好的控制效果。本文是通过模糊控制对控制系统得到PID控制参数，通过PID控制器对被控对象进行控制，以提高PID控制的精度。

1　模糊自适应的PID控制系统

1.1PID控制

传统的PID控制具有结构简单、参数易调整的特点。在连续控制系统中PID的模拟控制规律。

通过对数据的多次采样处理，最终得到理想的PID参数。

1.2模糊PID控制

模糊PID控制经过的步骤，精确量模糊化、模糊推理、反模糊化、PID控制器、被控对象、执行机构。其原理结构框图如图1所示。

图1　模糊PID控制结构框图

模糊自适应PID控制器的离散表达方式如下：

1.3模糊控制规则

模糊控制器的输入为两输入，分别为误差（e），误差变化率（ec），输出分别为、、，各语言变量的模糊子｛NB， NM，NS，ZE，PS，PM，PB ｝，论域｛-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6｝。……