PID参数模糊自适应控制器的设计
李书臣;胡玉娥;赵检罗
【摘 要】本文提出一种基于FUZZY推理的PID控制器，它利用FUZZY推理，对系统所处的不同状态实现PID参数的在线自适应控制，使系统在任何状态下，都能得到比传统PID更好的控制效果和更强的鲁棒性，仿真结果也证明了这一点。 【期刊名称】《仪表技术与传感器》 【年(卷),期】2001(000)002 【总页数】3页(P39-41)
【关键词】PID控制自适应Fuzzy推理 【作 者】李书臣;胡玉娥;赵检罗
【作者单位】抚顺石油学院自动化系辽宁省抚顺市 11300l;抚顺石油学院自动化系辽宁省抚顺市 11300l;抚顺石油学院自动化系辽宁省抚顺市 11300l 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
第 2 期 ·国内科技． PID参 数 模 糊 自适 应 控 制 器 的 设 计李书臣胡玉娥赵检罗抚 顺石 油 学院 自动化 系辽 宁省 抚顺 市113001【摘要】 本文 提 出一 种 基于 FUZZY 推理 的 PID 控 制器， 它利 用 FUZZY 推理 ， 对 系统 所 处 的 不 同状态实现 PID 参数 的 在 线 自适应控 制 ， 使 系统 在任何状 态下 ， 都 能 得到 比 传统 PID 更好 的控 制 效 果和 更 强 的 鲁棒性， 仿真结果也 证 明 了这一 点。关键词 ：PID 控制自适应Fuzzy 推理 Design ofthePIDParametersFuzzySelf-
AdaptingController LiShucheng HuYu'eZhaoJianluoDepartment of Automation,FushunPetroleumInstitute,FushunLiaoning113001 Abstract:Anewself-adjustingPIDcontrollerbased fuzzy inferences isproposedin this paper.Usingfuzzy inferencesmethod,the
PIDparameterscanbe adjustedadaptively onlinefor the varyingstateof the system.Thisapproachhas moresignificant
performanceandrobustnessthanconventionalPIDcontrollers in
anyconditions. Key Words:PIDController Adaptive FuzzyInferences针对存在问题， 长期 以来人 们一直 在寻 求 PID 控 制器参数的自适应技术 ， 以适应复 杂的工况和 高指标 的控制 要 求。 本 文 提 出 一 种 FUZZY 自适 应 控 制 方 案，具体结构如 图 l 所示 。 它 由一个标 准 PID 控制 器 和 一个 FUZZY自适应 机构 组成 ， FUZZY 自适应机构根据输 入信号 （ 即偏差 已 ） 的大小 、 方 向以及变化 趋 势等特征 ， 通 过 FUZZY推 理 作 出 相 应 决 策， 在 线 调 整参数 Kp 、 Ki 、 KD 以期获得满意 的控制效果。图 1PID 参数 FUZZY 自适应控制器结构示意图 2PID 参数与动态响应的关系一个典型动态过程响应 曲线如 图 2 所示。 对于跟踪设 定值和 抑制扰 动， PID 调 节参数 应该 是不同的， 其原因在于积分作用 ， 从 图 2a 中可 以看 出， 对于设定值响应， 当设定值一 发生变化， 偏差就变大 ； 而对扰动响应 ， 在扰动变化引起过程量偏 离设这值之 前，偏差始终为零。 因此， Iedl指标对设 定值响应往 往偏大， 系统 1／ Ti 相对于 克服扰动应变 小， 即 Tr 扰动 滞后 ） 造成 的 BC 段 回调是 由于 AB 段 u(t) 小于uo ， 同样 CD 下超调是 因 为 BC 段 u(t) 小和惯性 的原 因，DE回升是 因为 CD 段 u(t) 的升高。 因此 要 想动 态过程响应快， 超调小， 希望 u(t) 在 OA 的开始段取 较大值 ， 以加快 响应速度， 而在不到 A 点 时 u(t) 就应 小下去 以 避 免 超 调， 即 OA 段 的 u(t) 应 先 大 后 小。AB、 BC 、 CD 等其它各段对 u(t) 的要求如表 1 所示。再从偏差 e 、偏差变化率 ec 以及 PID 增量算式来看，暂不考虑微分作用 ， 有第2期·辽宁省 抚顺 市 113001摘要】 本文 提 出一 种 基于 FUZZY 推理 的 PID 控 制器， 它利 用 FUZZY 推理 ， 对 系统 所 处 的 不同状态实现 PID 参数 的 在 线 自适应控 制 ， 使 系统 在任何状 态下 ， 都 能 得到 比 传统 PID 更好 的控 制效 果和 更 强 的 鲁棒性， 仿真结果也 证 明 了这一 点。Fuzzy推理 ofthePIDParametersFuzzySelf-AdaptingController LiShucheng Hu Yu'e Zhao Jianluo Department of Automation,FushunPetroleumInstitute,FushunLiaoning113001 Abstract:Anewself-adjustingPIDcontrollerbased fuzzy inferences isproposedin this paper.Usingfuzzy inferences method,the PIDparameterscanbe adjustedadaptively onlinefor the varyingstateof the system.Thisapproachhas more significant performanceandrobustnessthanconventionalPIDcontrollers in anyconditions. Words:PIDController Fuzzy Inferences针对存在问题， 长期 以来人 们一直 在寻 求 PID 控制器参数的自适应技术 ， 以适应复 杂的工况和 高指标的控制 要 求。 本 文 提 出 一 种 FUZZY 自适 应 控 制 方案，具体结构如 图 l 所示 。 它 由一个标 准 PID 控制 器和 一个 FUZZY图1参数 FUZZY自适应控制器结构示意图 2参数与动态响应的关系一个典型动态过程响应 曲线如 图 2 所示。对于跟踪设 定值和 抑制扰 动， PID 调 节参数 应该是不同的， 其原因在于积分
PID参数模糊自适应控制器的设计
