1、 毕业设计（论文）毕业设计（论文） （2010 届）届） 题目名称： 模糊 PID 控制器设计 学 院： 机电与汽车工程学院 专 业： 电气工程与自动化 班 级： 2006 级 2 班 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2010 年 6 月 前 言 模糊控制是智能控制的一个分支， 它的概念是由美国加利福尼亚大学著名教 授 L.A.Zaden 提出的，经过 20 多年的发展，模糊控制取得了瞩目的成就。它 适用于非线性、数学模型不确定的控制对象，对被控对象的时滞非线性和时变性 具有一定的适应能力，同时对噪声也有较强的抑制作用，即鲁棒性较好。但由于 模糊控制器本身消除系统稳态误差的性能比较差，难以达
2、到较高的控制精度。而 用 PID 控制正好可以弥补其不足，而本设计的目的正在于此。 模糊 PID 控制器在工业生产中扮演了十分重要的角色， 这种控制器不但具有 PID 控制精度高等优点，又兼有模糊控制灵活、适应性强的优点，对复杂控制系 统和要求高精度的伺服系统可获得优良的控制效果随着智能控制理论的迅速发 展,使传统的工业控制技术不断向前发展。1985 年提出了自寻优 Fuzzy2PID 调节 器,具有模糊推理的自整定 PID 控制器也出现了,并逐步商品化,如三菱电机公司 在 1988 年开发了 MACTUS 210 系列的模糊 PID 自校正调节器,这类控制器用模糊 控制规则和推理,去优化 P
3、ID 控制器的参数,有较强的适应性,但调节过程复杂。 模糊 PID 控制器的研究与应用是近年来控制领域十分活跃的一支分支。 模糊PID 控制器已经有了不少的研究成果, 而且被广泛地应用于生产实践 中, 但模糊控制的发展历史还不长, 理论上的系统性和完善性、 技术上的成熟性 和规范性都还是远远不够的。 模糊PID 控制器正逐步向易于控制并且能消除静态 控制偏差,尽量减少可调参数的方向发展。将模糊PID 控制器应用于医学、生物 等新型领域是新的研究方向。 目目 录录 摘 要 I ABSTRACT. II 第 1 章 绪 论. 1 1.1 模糊控制系统. 1 1.2 控制器发展现状. 2 1.2.1
4、 自适应控制 . 2 1.2.2 PID 控制器 . 3 1.2.3 模糊 PID 控制. 4 1.2.4 模糊自适应 PID 控制. 4 第 2 章 模糊控制基本原理. 6 2.1 模糊控制系统组成. 6 2.2 模糊控制器的分类. 7 2.2.1 按输入-输出变两个数分类 7 2.2.2 模糊控制器其他分类 . 8 2.3 模糊控制器设计. 8 2.3.1 模糊控制器的结构设计 . 9 第 3 章 PID 控制基本原理 11 3.1 PID 控制原理 11 3.2 PID 控制的优点和缺陷 12 3.3 PID 控制算法改进 13 3.3.1 积分项改进 13 3.3.2 微分项改进 14 3.3.3 带死区 PID 算法 15 3.4 PID 参数的整定 15 第 4 章 模糊 PID 控制器设计 17 4.1 模糊控制器的设计 17 4.1.1 模糊控制器的结构 17 4.1.2 模糊控制器的设计 17 4.2 模糊 PID 控制器设计 20 4.2.1 模糊
