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  • 模糊控制PID

    2018-07-12 10:15:51
    模糊PID控制与传统的PID控制进行比较,说明模糊控制优越的性能
  • matlab模糊控制工具箱使用和模糊控制pid实例参考

    万次阅读 多人点赞 2019-02-28 13:26:17
    Matlab模糊控制工具箱为模糊控制器的设计提供了一种非常便捷的途径,通过它我们不需要进行复杂的模糊化、模糊推理及反模糊化运算,只需要设定相应参数,就可以很快得到我们所需要的控制器,而且修改也非常方便。...

    Matlab模糊控制工具箱为模糊控制器的设计提供了一种非常便捷的途径,通过它我们不需要进行复杂的模糊化、模糊推理及反模糊化运算,只需要设定相应参数,就可以很快得到我们所需要的控制器,而且修改也非常方便。下面将根据模糊控制器设计步骤,一步步利用Matlab工具箱设计模糊控制器。

    1、模糊控制工具箱使用

    首先我们在Matlab的命令窗口(command window)中输入fuzzy,回车就会出来这样一个窗口。

    下面我们都是在这样一个窗口中进行模糊控制器的设计。

    1确定模糊控制器结构:即根据具体的系统确定输入、输出量。

    这里我们可以选取标准的二维控制结构,即输入为误差e和误差变化ec,输出为控制量u。注意这里的变量还都是精确量。相应的模糊量为EECU,我们可以选择增加输入(Add Variable)来实现双入单出控制结构。

    2输入输出变量的模糊化:即把输入输出的精确量转化为对应语言变量的模糊集合。

    首先我们要确定描述输入输出变量语言值的模糊子集,如{NBNMNSZOPSPMPB},并设置输入输出变量的论域,例如我们可以设置误差E(此时为模糊量)、误差变化EC、控制量U的论域均为{-3-2-10123};然后我们为模糊语言变量选取相应的隶属度函数。

    在模糊控制工具箱中,我们在Member Function Edit中即可完成这些步骤。首先我们打开Member Function Edit窗口.

    4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    然后分别对输入输出变量定义论域范围,添加隶属函数,以E为例,设置论域范围为[-3 3],添加隶属函数的个数为7.

     4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    然后根据设计要求分别对这些隶属函数进行修改,包括对应的语言变量,隶属函数类型。

    4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    3模糊推理决策算法设计:即根据模糊控制规则进行模糊推理,并决策出模糊输出量。

    首先要确定模糊规则,即专家经验。对于我们这个二维控制结构以及相应的输入模糊集,我们可以制定49条模糊控制规则(一般来说,这些规则都是现成的,很多教科书上都有),如图。

    4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    制定完之后,会形成一个模糊控制规则矩阵,然后根据模糊输入量按照相应的模糊推理算法完成计算,并决策出模糊输出量。

    4对输出模糊量的解模糊:模糊控制器的输出量是一个模糊集合,通过反模糊化方法判决出一个确切的精确量,凡模糊化方法很多,我们这里选取重心法。

        4步教你学会使用matlab模糊控制工具箱

    5)然后Export to disk,即可得到一个.fis文件,这就是你所设计的模糊控制器。

    6)simulink中使用fis文件,首先加入fuzzy模块,然后写入模糊文件,注意应用格式加单引号: 'fuzzpid.fis'

     

    2、模糊控制pid实例

    模糊PID控制,即利用模糊逻辑并根据一定的模糊规则对PID的参数进行实时的优化,以克服传统PID参数无法实时调整PID参数的缺点。模糊PID控制包括模糊化,确定模糊规则,解模糊等组成部分。小车通过传感器采集赛道信息,确定当前距赛道中线的偏差E以及当前偏差和上次偏差的变化ec,根据给定的模糊规则进行模糊推理,最后对模糊参数进行解模糊,输出PID控制参数。

     

     

    KP的模糊规则控制表

    ∆kp

    EC

    NB

    NM

    MS

    ZO

    PS

    PM

    PB

    E

    NB

    PB

    PB

    PM

    PM

    PS

    ZO

    ZO

    NM

    PB

    PB

    PM

    PS

    PS

    ZO

    NS

    NS

    PM

    PM

    PM

    PS

    ZO

    NS

    NS

    ZO

    PM

    PM

    PS

    ZO

    NS

    NM

    NM

    PS

    PS

    PS

    ZO

    NS

    NS

    NM

    NM

    PM

    PS

    ZO

    NS

    NM

    NM

    NM

    NB

    PS

    ZO

    ZO

    NM

    NM

    NM

    NB

    NB

     KI的模糊规则控制表

    ∆ki

    EC

    NB

    NM

    NS

    ZO

    PS

    PM

    PB

    E

    NB

    NB

    NB

    NM

    NM

    NS

    ZO

    ZO

    NM

    NB

    NB

    NM

    NS

    NS

    ZO

    ZO

    NS

    NB

    NM

    NS

    NS

    ZO

    PS

    PS

    ZO

    NM

    NM

    NS

    ZO

    PS

    PM

    PM

    PS

    NM

    NS

    ZO

    PS

    PS

    PM

    PB

    PM

    ZO

    ZO

    PS

    PS

    PM

    PB

    PB

    PB

    ZO

    ZO

    PS

    PM

    PM

    PB

    PB

    KD的模糊规则控制表

    ∆kd

    EC

    NB

    NM

    NS

    ZO

    PS

    PM

    PB

    E

    NB

    PS

    NS

    NB

    NB

    NB

    NM

    PS

    NM

    PS

    NS

    NB

    NM

    NM

    NS

    ZO

    NS

    ZO

    NS

    NM

    NM

    NS

    NS

    ZO

    ZO

    ZO

    NS

    NS

    NS

    NS

    NS

    ZO

    PS

    ZO

    ZO

    ZO

    ZO

    ZO

    ZO

    ZO

    PM

    PB

    NS

    PS

    PS

    PS

    PS

    PB

    PB

    PB

    PM

    PM

    PM

    PS

    PS

    PB

     

    模糊推理系统结构图

    输入变量的隶属取三角形函数,如下:

    误差变量E的隶属函数

    误差变化变量EC的隶属函数

    输出变量的隶属同样取三角形函数,如下:

    输出变量KP的隶属函数

     

    输出变量KD的隶属函数

    输出变量KI的隶属函数

    确定了输入和输出隶属函数后,在模糊规则编辑器中,输入表格中的模糊推理规则,共49条,如下图

    模糊推理编辑器

    此时得到的三参数的变化如下图

    模糊推理KP变化图

    模糊推理KI变化图

    模糊推理KD变化图

     

    运行仿真得到结果

    PS:有定制开发需求,可以QQ联系:1762016542

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  • 模糊控制pid控制

    万次阅读 多人点赞 2019-06-24 15:24:03
    模糊控制pid又叫模糊自适应PID,因为pid三个参数能够实时调整 具体参考如下:https://blog.csdn.net/qingfengxd1/article/details/88023414 首先是传递函数的选择,可以选用一阶函数或者二阶函数,稳定值的选择...

    模糊控制pid又叫模糊自适应PID,因为pid三个参数能够实时调整

    具体参考如下:https://blog.csdn.net/qingfengxd1/article/details/88023414

    首先是 传递函数的选择,可以选用一阶函数或者二阶函数,稳定值的选择,是你要输出的值,这个值需要设置,我刚开始没设置,导致走了很多弯路。隶属度函数和论域的选择,以及模糊控制规则的变化与你的模糊pid仿真图变化之间的关系相差不大,主要是对曲线的走向没有影响,最需要设置的是PID控制器的三个增益设置,这个对曲线影响比较大

    具体产生查询表可以参考如下:https://blog.csdn.net/u014535666/article/details/91125980

    https://blog.csdn.net/qq_41913616/article/details/82020685

    PID控制     :  https://blog.csdn.net/hanshuning/article/details/43343251

    模糊PID控制  :https://blog.csdn.net/qingfengxd1/article/details/88023414

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  • 模糊控制 PID控制

    2010-04-14 18:37:10
    模糊控制 PID控制,通过模糊逻辑控制的MATLAB仿真
  • 基于Matlab的模糊控制PID资料和仿真结果都在链接里 资料和仿真结果都在链接里 链接: 基于Matlab的模糊控制PID.

    基于Matlab的模糊控制PID

    资料和仿真结果都在链接里

    链接: 基于Matlab的模糊控制PID.

    链接: github链接,欢迎交流.

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  • 模糊控制PID在工业中的算法及应用doc,模糊控制PID在工业中的算法及应用
  • 单片机控制电机(模糊控制 PID) 论文共64页 PID 模糊控制.
  • 模糊控制pid模型.zip

    2019-06-24 15:14:07
    模糊pid控制模型,对比pid模糊控制之间的超调量,稳定性,增量差
  • 模糊控制 之 模糊控制PID,SIMULINK

    千次阅读 2020-09-17 09:11:15
    比例积分微分控制,简称PID控制,是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,至今仍有90%左右的控制回路具有PID结构。 简单的说,根据给定值和实际输出值构成...

    比例积分微分控制,简称PID控制,是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,至今仍有90%左右的控制回路具有PID结构。简单的说,根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例积分微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行调整。常规PID控制器作为一种线性控制器。

    比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用以减小误差。当偏差e=0时,控制作用也为0。因此,比例控制是基于偏差进行调节的,即有差调节。

    积分环节:能对误差进行记忆,主要用于消除静差,提高系统的无差度,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,反之则越强。

    微分环节:能反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。

    从时间的角度讲,比例作用是针对系统当前误差进行控制,积分作用则针对系统误差的历史,而微分作用则反映了系统误差的变化趋势,这三者的组合是“过去、现在、未来”的完美结合  

    当被放入较重的物体时,PID控制器可以消除未来的误差,会立刻顶回去,而PI控制器必定会有被压下去的过程,慢慢回去。

    加大kp可以产生更刚性和更快的响应

    加大ki可以减少震荡 

    加大kd可以

     

    例如自动控制汽车加速到指定速度,要是一加速,踩100%油门,很容易就超了,超速了立即踩100%刹车。。。自然是不行的,最好就是让它缓慢加速,这就是比例控制器参数的意义。

    kp一般小于1,这样不会剧烈震荡了。但是仍然还会抖动,狂抖。

    整个系统不是特别稳定,总是在“抖动”。

    你心里设想一个弹簧:现在在平衡位置上。拉它一下,然后松手。这时它会震荡起来。因为阻力很小,它可能会震荡很长时间,才会重新停在平衡位置。

    请想象一下:要是把上图所示的系统浸没在水里,同样拉它一下 :这种情况下,重新停在平衡位置的时间就短得多。

    我们需要一个控制作用,让被控制的物理量的“变化速度”趋于0,即类似于“阻尼”的作用。越接近目标,P的作用越温柔。有很多内在的或者外部的因素,使控制量发生小范围的摆动。D的作用就是让物理量的速度趋于0,只要什么时候,这个量具有了速度,D就向相反的方向用力,尽力刹住这个变化。kD参数越大,向速度相反方向刹车的力道就越强。究竟怎么刹的细节,不是很清楚。

    还有静误差,例如电机的静摩檫力大于动摩擦力,调微的功率不够怎么办?(只要有误差,就能检测的到)。

    在P的作用下,水温慢慢升高。直到升高到45℃时,他发现了一个不好的事情:天气太冷,水散热的速度,和P控制的加热的速度相等了

    这可怎么办?

    • P兄这样想:我和目标已经很近了,只需要轻轻加热就可以了。但是轻轻加热完全不起作用。
    • D兄这样想:加热和散热相等,温度没有波动,我好像不用调整什么。

    于是,水温永远地停留在45℃,永远到不了50℃。

    作为一个人,根据常识,我们知道,应该进一步增加加热的功率。可是增加多少该如何计算呢?

    设置一个积分量。只要偏差存在,就不断地对偏差进行积分(累加),并反应在调节力度上。

    什么意思呢?这样一来,即使45℃和50℃相差不太大,但是随着时间的推移,只要没达到目标温度,这个积分量就不断增加。系统就会慢慢意识到:还没有到达目标温度,该增加功率啦!在微分完全不起作用的情况下,功率就会越来越大。

    到了目标温度后,假设温度没有波动,积分值就不会再变动。这时,加热功率仍然等于散热功率。但是,温度是稳稳的50℃。

    kI的值越大,积分时乘的系数就越大,积分效果越明显。

    所以,I的作用就是,减小静态情况下的误差,让受控物理量尽可能接近目标值。

    I在使用时还有个问题:需要设定积分限制。防止在刚开始加热时,就把积分量积得太大,难以控制。

    三者并不是依次关系,谁先开始都没有问题。(当然kp最先。)

     

    SIMULINK的基础教程在这里

    https://jingyan.baidu.com/article/d5a880ebc679d613f147ccda.html

    感觉挺简单的,以后再做吧。

    但是元件都不好懂 ,这里要弄明白一下。

    https://wenku.baidu.com/view/1aa4468a59eef8c75ebfb35b.html

    注意不是很全。

    如何理解PID控制中的容量滞后和纯滞后?两者有什么区别?

    1 前者表达的是一定的能量或者是阻力 后者表达的是时间概念, zhi从定义上说: 容量滞后一段是由于物料或能量的传递需要通过一定阻力而引起的,通俗的说,就是对象受到一定的作用后,能量从不稳定到再次稳定的过程; 传递滞后又叫纯滞后,它的产生一般是由于介质的输送需要一段时间而引起的。

    2 输出变量的变化落后于输入变量变化的时间称为纯滞后时间,纯滞后的产生一般是由于介质的输送或热的传递需要一段时间引起的。容量滞后通常又包括,测量滞后和传送滞后。测量滞后是检测元件在检测时需要建立一种平衡,如热电偶、热电阻、压力等响应较慢产生的一种滞后。而传送滞后则是在传感器、变送器、执行机构等设备产生的一种控制滞后,纯滞后是相对与测量滞后的。

    显示器的坐标是什么?为什么发生器的信号不动呢?

    模糊控制规则

    模糊控制规则是模糊控制器的核心,它的正确与否直接影响到控制器的性能,其数目的多寡也是衡量控制器性能的一个重要因素。

    模糊控制规则是模糊控制器中知识库的一部分,模糊控制规则建立在语言变量的基础上。语言变量取值为“大”、“中”、“小”等这样的模糊子集,各模糊子集以隶属函数表明基本论域上的精确值属于该模糊子集的程度。因此,为建立模糊控制规则,需要将基本论域上的精确值依据隶属函数归并到各模糊子集中,从而用语言变量值(大、中、小等)代替精确值。这个过程代表了人在控制过程中对观察到的变量和控制量的模糊划分。由于各变量取值范围各异,故首先将各基本论域分别以不同的对应关系,映射到一个标准化论域上。通常,对应关系取为量化因子。为便于处理,将标准论域等分离散化,然后对论域进行模糊划分,定义模糊子集,如NB、PZ、PS等。同一个模糊控制规则库,对基本论域的模糊划分不同,控制效果也不同

    其实if-then还是挺好想的

    模糊PID控制,即利用模糊逻辑并根据一定的模糊规则对PID的参数进行实时的优化,以克服传统PID参数无法实时调整PID参数的缺点。模糊PID控制包括模糊化,确定模糊规则,解模糊等组成部分。小车通过传感器采集赛道信息,确定当前距赛道中线的偏差E并根据当前偏差和上次偏差的变化ec,根据给定的模糊规则进行模糊推理,最后对模糊参数进行解模糊,输出PID控制参数。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    展开全文
  • 模糊控制pid算法,比我好的没我贱,比我贱的没我好
  • 用Protues7.1——SP2模拟的模糊控制算法,PID
  • 模糊控制PID MATLAB M文件实现

    千次阅读 2018-01-20 17:43:49
    clear all close all ts = 0.001; sys = tf(133,[1,25,0]); dsys = c2d(sys,ts,'z'); [num,den] = tfdata(dsys,'v'); e_1 = 0; u_1 = 0; u_2 = 0; y_1 = 0; y_2 = 0; I = 0; ... 
  • ![图片说明](https://img-ask.csdn.net/upload/201501/22/1421915969_376563.png)
  • 模糊控制pid,可设定参数,且有详细注释,学习或者移植都很方便
  • PID控制模糊控制神经网络控制-PID控制 模糊控制 神经网络控制.rar PID控制\模糊控制\神经网络控制 模型 有偿代做,请联系QQ 1170906655 ,中介勿扰! PID控制 模糊控制 神经网络控制.rar
  • simulink PID控制、模糊控制、模糊PID控制对比
  • 模糊PID控制

    千次阅读 2020-05-15 22:24:02
    在现实控制中,被控系统并非是线性时不变的,往往需要动态调整PID的参数,而模糊控制正好能够满足这一需求,所以在接下来的这一节我们将讨论模糊PID控制器的相关问题。模糊PID控制器是将模糊算法与PID控制参数的自整...
  • 模糊控制PID

    2014-04-19 13:40:34
    模糊控制PID,现代控制,优缺点,自调节模糊控制,英文原作。
  • 模糊自适应Pid控制

    2019-04-12 16:29:03
    利用模糊控制规则对pid控制器的ki,kp,kd参数进行调优,从而达到控制目的
  • 简述了模糊控制pid的步进电机,可以帮助初学者快速的了解这个软件,对相关的模糊控制和pid也有一定的入门作用。
  • pid 模糊控制入门

    2018-09-23 14:32:06
    pid 模糊控制的入门教程,详解可以应用与嵌入式,全向轮控制,
  • 模糊自适应PID控制模糊自适应PID控制模糊自适应PID控制模糊自适应PID控制
  • 电机模糊pid控制

    2018-11-19 21:58:18
    用于串激电机的闭环控制,可以实现pid控制模糊pid控制
  • 模糊自适应模糊自适应pid控制系统模糊自适应pid控制系统模糊自适应pid控制系统模糊自适应pid控制系统

空空如也

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模糊控制pid