图3-6 一阶惯性纯滞后对象飞升曲线
K?c(?)r,r为阶跃信号的幅值
t??t??0??t??c(t)???T??1?e* ,这两个时刻t1和t2,且t2?t1??,有:
t1??Tt2??Tc(t1)?1?e*?;c(t2)?1?e*?
T?t1?t2ln[1?c(t1)]?ln[1?c(t2)]****?T?2(t2?t1)
??t2ln[1?c(t1)]?t1ln[1?c(t2)]ln[1?c(t1)]?ln[1?c(t2)]**???2t1?t2
这种计算法要比切线法更精确,所以本系统的温度控制系统的传递函数类似于一般的烘箱,具体如下:
G(s)?0.92e?30?144s?1
2、①采用一般的PID对烘箱进行控制
图3-7 PID控制仿真结构图
初始温度不同时PID仿真结果如下:
图3-8 温度初始为0时PID仿真图
图3-9 温度初始为10时PID仿真图
②采用模糊-PID对烘箱进行控制
图3-10 模糊-PID控制仿真结构图
在MATLAB中输入fuzzy,进入FIS编辑界面如下图:
图3-11 模糊编辑器
对每个变量的隶属函数进行设置,然后按照模糊控制规则设置模糊规则编辑器如下图:
图3-12 模糊规则编辑器
初始温度不同时模糊-PID仿真结果如下:
图3-13 温度初始为0时模糊PID仿真图
图3-14 温度初始为10时模糊PID仿真图
通过仿真结果可以看出:初始温度不同时,采用PID控制算法且参数不变,控制效果会发生变化,模糊-PID控制当初始温度不同时控制效果几乎不变,结合调节时间和超调等来看,可知,模糊-PID控制比单纯的PID控制效果要好些