北京化工大学北方学院毕业设计（论文）
?1??10.200000??0.2??0.20.200000??????0??0000000??????00000000???? ?0??0000000?????00000000?????0??0000000?????则R1?D1T??PB?kp1=
?1??0.2??0???0?0?????0?M???0?????000000.21????0?0.2???0.2??0???0?0???M???????0??49?11?00000.20.2??000000??M? 00000.20.2??00000.20.2?000000??M??00000.2D49?(PB)e?(PB)ec=
00000000000000000?000??000??000? 000??00.20.2?00.21??0?0??0?0??0????0??0????000000.21?0?????0?0??0???0.2???0?1??0???TR49?D49?(PB)kp49=
00000031
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?0??0?0??????M??0.2???0???0.2?0.2??????10.200000????0.2??0?M??????0??0?0.2??0.2??????1??49?1?100.20.2000.20.200000??M?00000??00000??M?
00000??M?00000?00000??00000??49?7至此，关于参数Kp的模糊关系子集R1,R2,L,R49均求出，综上可获得模糊关系
?0000?0000??0000?R?R1?R2?...?Rk=?M?10.200??10.200?10.200?0.21?0.21??0.20.21???
000??000?000??0同理可求出参数Ki、Kd相同，通过求取可以发现，三个参数具有完全相同的关系。由此得到Kp，Ki，Kd的模糊子集。
第4.5节 模糊控制表
由式Kp??E?EC?oR，可以求得Kp的模糊子集，然后进行模糊判决。 采用加权平均法进行模糊判决:
nX0??X??u?ii?1nv1 （4·8）
???u?i?1v1则有：?Kp1?u??0000001?????? ?3?2?1010.2332
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即Kp1=3。
依此类推，可得到Kp的完整模糊控制表。Ki、Kd也可如此求出。
表4.7 Kp模糊控制表
E EC -3 -2 -1 0 1 2 3 3 3 2 2 1 1 0 3 3 2 2 1 0 0 2 2 2 1 0 -1 -2
表4.8 Ki模糊控制表 E EC -3 -2 -1 0 1 2 3 -0.6 -0.6 -0.4 -0.4 -0.4 0 0 -0.6 -0.6 -0.4 -0.4 -0.2 0 0 -0.4 -0.4 -0.2 -0.2 0 0.2 0.2
表4.9 Kd的模糊控制表 E EC -3 1 -1 -3 -3 -3 -2 -1 -3 -2 -1 0 1 2 3 -0.4 -0.2 -0.2 0 0.2 0.2 0.4 -0.2 -0.2 0 0.2 0.2 0.4 0.4 0 0 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0 0 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 -3 -2 -1 0 1 2 3 2 1 1 0 -1 -2 -2 1 1 0 -1 -1 -2 -2 0 0 -1 -2 -2 -2 -3 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -3 -2 -1 0 1 2 3 33
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-2 -1 0 1 2 3 1 0 0 0 3 3 -1 -1 -1 0 1 2 -3 -2 -1 0 1 2 -2 -2 -1 0 1 2 -2 -1 -1 0 1 1 -1 -1 -1 0 1 1 0 0 0 0 3 3 第4.6节 控制参数的自整定
根据PID控制算法的离散差分公式计算出输出控制u。下式为实际应用中常采用的增量式算式：
u?k??KpgE?k??Kig?E(k)?KdgEC(k) （4·9）
ki?0其中，?E(k)、E?k?、EC?k?分别为偏差和、偏差、偏差变化。
i?0k?Kp?Kp1??Kp?Kp，Ki，Kd可由下式决定：?Ki?Ki1??Ki；式中，?Kp、?Ki、?Kd为模糊
?K?K??Kd1d?d推理的结果；Kp1、Ki1、Kd1为控制参数的初始值。
对于初始值的选取，可满足系统稳定即可，确定初始值后，再由模糊推理得出校正量，对PID参数进行再细调，以符合要求。
系统运行过程中，通过不断测控对比，实时的计算出偏差与偏差变化率，然后将它们模糊化得到E和EC，通过查询模糊调整表得到三个参数的调整量，完成对控制参数的调整。
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第5章 模糊PID控制的MATLAB仿真
第5.1节 仿真流程图
本设计利用MATLAB7.0进行仿真，通过SIMULINK和FUZZY工具箱构造控制系统的结构框图。
入口 取当前采样样样值 e(k)=r(k)-y(k) ec(k)=e(k)-e(k-1)1) 模糊整定?Kp、?Ki、?Kd 计算当前的Kp、Ki、KPID控制器输出 出口
图5.1 仿真流程图
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