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模糊自适应PID控制系统系统的设计
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2017-11-10
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基于 MATLAB/Simulink 平台，建立一种模糊自适应 PID 系统的仿真模型，应用于锅炉汽包水位的控制过程，给出仿真的具体实现方法，并在系统运行过程中加入干扰信号，结果显示出系统具有良好的动态性能和较强的抗干扰性能，证明了本文方法的有效性。
PID 控制堪称控制领域的常青树，至今仍占据工业过程控制中 90%以上的回路，具有结构简单、适应性强、鲁棒性好等优点，但受其控制参数整定的限制，对于非线性、大滞后系统难以达到满意的控制效果。智能控制中的模糊控制模拟人类逻辑思维能力，不依赖被控对象的精确数学模型，只需提供专业技术人员的经验知识及操作数据，对复杂系统有着良好的控制效果。本文结合上述两种控制方法，设计出一种模糊自适应 PID 系统，可实现对 PID控制参数的在线调整，对复杂系统有较强的适应性，并借助 MATLAB/Simulink 直观便捷的构建复杂系统模型的能力对锅炉汽包水位的控制进行仿真实验。
模糊自适应 PID 控制系统的结构如图 1 所示。由图可见该系统由常规 PID 控制和模糊推理控制两部分组成，以偏差 e 和偏差变化率 ec（de/dt）作为模糊控制器的输入，根据模糊控制规则对 PID 参数进行自适应调整，以满足不同 e 和 ec 时对控制参数的要求。
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