matlab pid参数仿真研究,利用MATLAB实现PID参数整定及仿真

内容简介：

毕业论文利用MATLAB实现PID参数整定及仿真，正文共55页，20762字。

摘　　要

PID控制器由于结构简单、稳定性好、可靠性高，在工业过程控制中得到广泛应用。

然而传统PID控制器在系统快速性和准确性方面的固有缺陷限制了其性能的进一步提高。人工智能的兴起和快速发展为控制领域提供了全新的方法，智能型PID控制器成为新的研究热点和发展方向。常规PID控制器结构和算法简单，应用广泛，但参数整定方法复杂，通常用凑试法来确定。

文中探讨了利用MATLAB实现PID参数整定及仿真的方法，并分析、比较比例控制、比例积分控制和比例积分微分控制，探讨了PID3个参数对PID控制规律的影响。

常规PID控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想，进而又提出了动态过程中参数自整定的模糊PID控制系统，并利用matlab的simulink工具箱，对系统进行仿真，仿真试验结果表明模糊PID控制鲁棒性好、控制精度提高。

将模糊PID算法与MATLAB结合在一起应用于控制系统。一方面，模糊PID控制具有模糊控制灵活、响应快和适应性能强的优点，又具有PID控制精度高、鲁棒性强的特点。另一方面，利用MATLAB中的模糊控制逻辑工具箱设计模糊控制器灵活、方便、可视性强，并可在simulink环境中非常直观地构建各种复杂的模糊PID控制系统，观察其控制效果。这样就克服了工程实践中的盲目性，为实际控制系统的设计与调试提供了理论参考依据。

关键词：常规PID；模糊PID；参数自整定；MATLAB；Simulink

摘　　要I

AbstractII

1 绪论1

1.1 课题背景与意义1

1.2 课题研究现状及MATLAB简介2

1.3 本课题的研究内容与目标5

2常规PID控制理论及其仿真6

2.1常规PID控制理论6

2.1.1模拟PID调节器6

2.1.2数字PID控制器9

2.1.3数字PID控制器参数的整定10

2.2 PID参数整定的仿真15

3模糊控制18

3.1 模糊控制的基本概念18

3.2模糊控制系统的结构19

3.2.1模糊控制系统的一般结构19

3.2.2模糊控制系统的基本结构19

3.3模糊控制系统的设计21

3.3.1模糊控制器的设计内容与原则21

3.3.2常规模糊控制系统的设计方法23

3.4模糊控制器的仿真24

4模糊PID参数自整定及其仿真28

4.1模糊PID控制系统设计28

4.2 PID参数的模糊自调整技术30

4.3模糊PID参数自整定的仿真32

5实例仿真34

结　　论37

致　　谢38

参考文献39

附录A 模糊控制的程序40

附录B 模糊PID参数自整定的程序43

附录C 模糊PID参数自整定的规则47

附录D 实例仿真的程序49

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