模糊自适应PID控制

从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑，

微分作用系数

一般来说：

(1)当

(2)当

(3)当

另外主要还得根据系统本身的特性来制定规则 。

用于参数调整的模糊控制器采用二输入三输出的形式，该控制器是以误差

根据各模糊子集的隶属度赋值表和各参数模糊控制模型，应用模糊合成推理设计分数阶PID参数的模糊矩阵表，算出参数代入下列公式计算：

式中：

PID控制有着原理简单，使用方便，适应性强的特点，同时具有制时精度低、抗干扰能力差等缺点，模糊自适应PID控制是在PID算法的基础上，以误差

PID控制是一种线性控制，它根据该定值

连续情况

离散情况

模糊自适应PID控制，以误差

首先利用FIS图形窗口创建1个两输入（

一般来说，根据仿真结果可以得出，在对三阶线性系统的控制中，利用稳定边界法进行参数整定的经典PID控制的超调量比模糊自适应PID控制的超调量要大，但模糊PID控制存在一定的稳态误差。模糊控制用模糊集合和模糊概念描述过程系统的动态特性，根据模糊集和模糊逻辑来做出控制决策，它在解决复杂控制问题方面有很大的潜力，可以动态地适应外界环境的变化。2100433B

自适应PID控制吸收了自适应控制与常规PID控制器两者的优点。

首先，它是自适应控制器，就是说它有自动辨识被控过程参数、自动整定控制器参数、能够适应被控过程参数的变化等一系列优点；

其次，它又具有常规PID控制器结构简单、鲁棒性好、可靠性高、为现场工作人员和设计工程师们所熟悉的优点。自适应PID控制具有的这两大优势，使得它成为过程控制的一种较理想的自动化装置，成为人们竞相研究的对象和自适应控制发展的一个方向。 2100433B

最常用的自适应控制算法有：最小方差自适应PID控制、极点配置自适应PID控制和零极点对消的自适应PID控制。

最小方差自适应PID控制的基本思想是：在每个采样周期，以系统偏差的最小方差极小化为性能指标进行系统品质评价，通过引入在线辨识的最小二乘算法估计未知过程参数，依此来计算各采样时刻的自适应PID控制量u(t)。

极点配置自适应PID控制的基本思想是：按照某种优化策略选择期望闭环极点分布，在每个采样周期，通过加权递推最小二乘法显式地估计过程参数，并结合PID控制规律，求得含未知参数q0、q1和q2的系统闭环方程，然后利用系统特征多项式与期望特征多项式的恒等关系即可在线求得PID控制参数，进而求得各时刻控制器输出u(t)。

零极点对消自适应PID控制的基本思想是：当被控过程参数未知时，在每个采样周期，利用加权递推最小二乘算法显式地辨识过程模型，在以PID控制器传递函数中的零极点对消被控过程传递函数中的部分极零点，由此计算出各时刻的PID控制量，以使得闭环系统运行于良好的工作过程。

除上述外，还有其他自适应PID控制算法。

通过比较，模糊自整定PID控制器优势如下：

（1）模糊自整定PID控制器的参数调整较快。从系统响应上看，其稳态响应过程比常规PID控制器快。

（2）通过比较可知，模糊自整定PID控制器能有效地抑制随机干扰，能及时对PID控制器的参数进行在线调整，并以比常规PID控制器更小的误差和更快的速度重新进入稳态工作点，它的抗干扰特性要优于常规PID控制器。

模糊自整定PID控制器具有方法简便、调整灵活、实用性强等特点。仿真结果表明，模糊自整定PID控制器在线参数自整定能力强，对抑制干扰和噪声是有效的，能提高控制系统的品质，具有较强的自适应能力和较好的鲁棒性。2100433B