基于MATLAB的PID控制器参数整定及仿真.pdf

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1、第2 6 卷第4 期2 0 0 6 年1 2 月西安科技大学学报J O U R N A I O FX I A NII N I V E R S r r YO FS C I E N C EA N D，I E C 删O 螂YV 0 1 2 6N o 4D e c 2 0 0 6文章编号：1 6 7 2-9 3 1 5(2 0 0 6)0 4 0 5 1 1 0 4基于M A T L A B 的P I D 控制器参数整定及仿真何东健1，刘忠超2，范灵燕3(1 西北农林科技大学信息工程学院；2 西北农林科技大学机械与电子工程学院；3 西北农林科技大学经济管理学院，陕西杨凌7 1 2 1 0 0)摘要：P

2、 I D 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。文中探讨利用M A T L A B 实现P I D 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微分控制，探讨了坼，乃，3 个参数对P I D 控制规律的影响。关键词：M A T L A B；P I D 控制器；参数整定；仿真中图分类号：T P3 0 1文献标识码：AP a r a m e t e rt u n i n ga n de m u l a t i o no fP I Dc o n t r o l l e rb a s e do nM 渔T L A BH ED o n g-j i a

3、n l，U UZ h o n g c h a 0 2，F A NL i n g-y a n 3(1 C o l l e g eo f I n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g，N o r t h w e s tA&FU n i v e r s i t y；2 C o l l e g eo f M e c h a n i c a la n dE l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g。N o r t h w e s tA&FU n w e r s a y；3 C o l l e g eo f E c o n o m

4、 i c sa n dM a n a g e m e n t，N o r t h w e s tA&FU n i v e r s a y，Y a n g l i n g7 1 2 1 0 0 C h i n a)A b s t r a c t：n ec o n t r o ls t r u c t u r ea n da l g o r i t h mo fP I Di se a s ya n dw i d e l ya p p l i c a b l e-b u ti t ss e t t i n gm e t h o d so fp a r a m e t e ra r em u l t

5、i f a r i o u s G e n e r a l l yu t i l i z eg u e s s i n ga n dt r y i n gt of i x i sa r t i c a li sc o n v e n i e n tt ot u n eP I Dp a r a m e t e r sa n de m u l a t et h r o u g hM A T L A Be x p e r i m e n t A n a l y z ea n dc o m p a r et h ep r o p o r t i o nc o n t r o l-t h ep r o

6、p o r t i o ni n t e g r a lc o n t r o la n dt h ep r o p o r t i o nd i f f e r e n t i a lc o n t r 0 1 D i s c u s st h ei n f l u e n c eo ft h r e ep a r a m e t e r sK P Tla n dTDt ot h eP I Dc o n t r o lr u l e s K e yw o r d s：M A T L A B；P I Dc o n t r o l l e r；p a r a m e t e rt u n i n

7、 g；e m u l a t i o n0 引言P I D 控制器又称为P I D 调节器，是按偏差的比例P(P r o P o r t i o n a l)、积分I(I n t e g r a l)、微分D(D i f f e r e n t i a lo rD e r i v a t i v e)进行控制的调节器的简称，它主要针对控制对象来进行参数调节。P I D 控制器问世至今，控制理论的发展经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论3 个阶段。在工业控制系统和工程实践中，传统的P I D 控制策略依然被广泛采用。因为它算法简单、稳定性好、工作可靠、鲁棒性好，在工程上易于实现。但P

8、I D 控制器的参数整定方法复杂，通常采用P I D 归一参数整定法和试凑法来确定，费时、费力，且不能得到最优的整定参数2o。针对这一问题，文中探讨用M A T L A B 实现P I D 参数整定及仿真的方法及控制参数对P I D 控制规律的影响。利用M A T L A B 强大的计算仿真能力，解决了利用试凑法来整定参数十分浩繁的工作，可以方便、快速地找到使系统达到满意性能指标的参数。收稿日期：2 0 0 5 1 1 0 7作者简介：何东健(1 9 5 7 一)，男，教授，陕西西安人，工学博士，主要从事图像分析与识别和多媒体网络应用等研究 万方数据5 1 2西安科技大学学报2 0 0 6 皇

9、1P I D 控制器的原理与算法当被控对象的结构和参数不能被完全掌握，或得不到精确的数学模型时，应用P I D 控制技术最为方便。P I D 控制器就是根据设定值与实际值的误差，利用比例(P)、积分(I)、微分(D)等基本控制规律，或者把它们适当配合形成有P I，P D 和P I D 等的复合控制规律，使控制系统满足性能指标要求。控制系统大多都有储能元件，这就使系统对外界的响应有一定的惯性，且能量和信息在传输和转化的过程中，由于管道、距离等原因也会造成时间上的延迟，所以，按偏差进行比例调节，很难取得理想的控制效果，因此引人偏差的积分(P I)调节以提高精度，引入偏差的微分(P D)来消除系统惯

10、性的影响。这就形成了按偏差的P I D 调节系统J。图1 是典型P I D 控制系统结构图。在P I D 调节器作用下，对误差信号分别进行比例、积分、微分组合控制。调节器的输出作为被控对象的输入控制量。P I D 控制算法的模拟表达式为f t(t)=K pE e(t)+告 e(t)d t+掣(I)相应的传递函数为1G。(s)=K p(1+去+I s)(2)Ji o式中砗为比例系数；乃为积分时间常数；为微分时间常数HJ。在传统的P I D 调节器中，确定耳，乃，3 个参数的值，是对系统进行控制的关键。因此，控制最主要的问题是参数整定问题，在P I D 参数进行整定时，若有理论方法确定P I D

11、参数当然最为理想，但实际应用中，更多的是通过试凑法来确定P I D 的参图1典型P I D 控制系统结构图F i g 1D i a g r a mo ft y p i c a lP I Dc o n t r o ls y s t e ms t r u c t u r e数。而利用M A T L A B 强大的仿真工具箱的功能，可以方便地解决参数整定问题。2电子心率起搏器系统电子心率起搏器系统可以认为是一个实时监控装置。它是由起搏器和起搏导线构成。起搏器本身是一个脉冲发生器，由微电子电路和紧凑型电池构成。起搏器必须能够识别和感知心脏自主激动，当起搏器感知不到任何心脏自主跳动时，起搏器就会释放一个

12、电脉冲，心脏的肌肉就会收缩一次。起搏器通过一根或两根起搏导线与心脏相连，起搏导线是一根很细的、外带绝缘层的导线，直接放置在右心室或右心房中。通过这根导线，电脉冲被传送至心脏。起搏导线也可以感知心脏的自主激动，并将这个信息传回给起搏器。起搏器按照设定的频率每隔一段时间对心脏跳动情况进行监控。监控频率和时间间隔是根据人的正常心脏跳动频率来设计的。比如一个人的正常心率是7 5 次m i n，那么监控频率则设定为7 5 次m i n，两次监控的时间间隔为0 8s。起搏器工作时，自动时钟装置每隔0 8s 就发出信号引导监测心脏跳动，若过了0 8s心脏还没有动，起搏器就会立刻发出电脉冲信号，对心脏进行电刺

13、激，引发心脏跳动，保证心脏正常功能运转。由起搏器的工作原理和设计过程可知，电子心率起搏器系统中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分器，同时要把心脏跳动状态的电脉冲信号反馈传送回心脏，为一单位负反馈。起搏器的增益及系统参数根据设计经验选择(图2)。为了及时准确地控制起搏器正常工作，就需要在前端加入P I D 控制，而P I D 控制器参数选择是设计要解决的主要问题。万方数据第4 期何东健等：基于M A T L A B 的P I D 控制器参数整定及仿真5 1 33P I D 控制器的M A T L A B 仿真M A T L A B 是美国M a t h W o r k s 公司推出的一套高性能的数

14、值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境。M A T L A B 可以方便地设计漂亮的界面，具有丰富的函数库，和其他高级语言也具有良好的接口，同时也可以方便地实现与其他语言的混合编程，使它已经成为国际上最为流行的科学与工程计算的软件工具，进一步受到了科研工作者的欢迎引。P I D 控制器的参数邵，巧，分别对系统性能产生不同的影响。在控制过程中如何把3 参数调节到最佳状态，需要深入了解P I D 控制中3 参数对系统动态性能的影响。下面讨论起搏器3 参量变化时对系统控制作用的影响。在讨论一个参量变化产生的影响时，设另外两个参量为常

15、数。3 1P 控制作用分析图2电子心率起博器系统结构图F i g 2D i a g r a mo fe l e c t r o n i ch e a r t-r a t ei n s t r u m e n ts y s t e ms t r u c t u r e设=0，乃=，K p=2 0 0 2 4 0。输入信号为阶跃函数，根据电子心率起搏器系统结构图，进行M A T L A B 程序仿真如下。P 控制作用程序G，=t f(5，13 4 5 )；给定中间环节的传递函数形式G 2=t f(1，10 )；G 1 22G l 木G 2；疋=2 0 0：2 0：2 4 0 ；f o ri=1：l

16、 e n g t h(K)G。=f e e d b a c k(K(i)半G 1 2，1)；s t e p(G。)，对单位阶跃函数的响应h o l dO Ne n da x i s(0，5，0 2，1 6 )；由运行该程序后系统的阶跃响应曲线(图3)可知，为了提高响应速度和调节精度，电子心率起搏器系统中P I D 控制器的参数郧应选用2 4 0。1 1 51 11 0 5銎-O 9 5O 90 8 5O 0 50 1O 1 5O 2O 2 5O 30 3 50 4“s图3电子心率起搏器系统P 控制阶跃响应曲线F i g 3C u r v eo fe l e c t r o n i ch e a

17、 r t-r a t ei n s t r u m e n ts y s t e mPc o n t r o ls t e pl e a pr e s p o n s e43 53薹2 521 51图4电子心率起搏器P I 控制阶跃给定响应曲线F i g 4C u r v eo fe l e c t r o n i c h e a r t-r a t ei n s t r u m e n ts y s t e mP Ic o n t r o ls t e pl e a pr e s p o n s e 万方数据5 1 4西安科技大学学报2 0 0 6 生3 2比例积分控制作用的分析设K e=2

18、 0 0，讨论巧=0 2 0 4 时对系统阶跃响应曲线的影响。根据电子心率起搏器系统结构图的数据，进行M A T L A B 程序仿真如下。比例积分控制作用程序G l _ l，(5，13 4 5 )；给定中间环节的传递函数形式G 2=t s(1，10 )；G 1 2=G l 半G 2；K e=2 0 0；z=0 2：0 1：O 4 ；f o ri=1：l e n g t h(t)G。=0(K 木 I(i)1 ，I(i)0 )；G。=f e e d b a c k(G。木G 1 2，1)；s t e p(G。)，对单位阶跃函数的响应h o l do ne n da x i s(0，1 2，0 2

19、，1 6 )；由运行该程序后系统的阶跃响应曲线(图4)可知，为了消除系统的稳态误差，提高系统的控制精度，电子心率起搏器系统中P I D 控制器的参数乃应选用0 3。3 3比例微分调节作用的分析设K e=2 0 0，乃=0 2，讨论=1 0 0 7 0 0 时对系统阶跃响应曲线的影响。根据电子心率起搏器系统结构图，进行M A T I A B 程序仿真如下。比例微分调节作用的程序G。=0(5，1 3 4 5 )；给定中间环节的传递函数形式G 2：t y(1，10 )；G 1 2=G 1 木G 2；K=2 0 0；t=0 2；乃=1 0 0：3 0 0：7 0 0 ；f o ri=1l l e n

20、g t h(n)G。=t z(K 采 t 木乃(i)t1 ，10 )；G。=f e e d b a c k(G。木G 1 2，I)；s t e p(G。)，对单位阶跃函数的响应h o l do nt h图5电子心率起搏器P I D 控制阶跃给定响应曲线F i g 5C u r v eo fe l e c t r o n i ch e a r t r a t ei n s t r u m e n ts y s t e mP I Dc o n t r o ls t e pl e a pr e s p o n s ee n da x i s(0，1 2，0 2，1 6 )；由运行该程序后系统的阶跃响

21、应曲线(图5)可知，为了改善系统的动态性能，如减小超调量，缩短调节时间，电子心率起搏器系统中P I D 控制器的参数应选用4 0 0。4结论1)利用M A T L A B 对P I D 参数进行整定和仿真，省去了传统方法反复修改参数，反复试运行，方便、快捷、省时、直观。2)增大比例系数晦将加快系统的响应，有利于减小静差，但是过大会使系统有较大的(下转第5 2 3 页)万方数据第4 期泰义等：激光光斑定位的多圃拟合算法的研究5 2 3参考文献：1 李为民，俞巧云光点定位中的曲面拟合迭代算法 J 光学技术，2 0 0 4，3 0(1)：1 3 2 张志勇精通M A T E R L A B6 5 版

22、 M】北京：北京航空航天大学出版社，2 0 0 3 3 刘贤德C C D 及其应用原理 M 武汉：华中理工大学出版社，1 9 9 0：1 1 5 4 杨煊，裴继红，杨万海，实时光点检测与跟踪方法研究 J 红外与毫米波学报，2 0 0 1，2 0(4)：l 一4 5 杨志文光学测量 M 北京：北京理工大学出版社，1 9 9 5：3 5 4 3 5 8 6 C a s t l e m a nKR 数字图像处理 M 北京；清华大学出版社，1 9 9 8：2 0 0 2 2 9 电矿q 矿谚叫驴、眵、哆卜司卜痧_ 驴、口h 露眵、癣卜西 争q 穸q 驴、痧、护、廖、司争电q 矿、驴埘P q 矿、矽、驴

23、、矿、喀卜固争矿驴电尹q 矿、驴谚势q 矿1 穸谚卅穸、面、西 穸谚(上接第5 1 4 页)超调，使稳定性变坏；砟取值过小，会使系统的动作缓慢。3)增大积分时间乃有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但系统静差消除时问变长；若乃过小，系统的稳态误差将难以消除，导致系统不稳定。4)增大微分时间有利于加快系统的响应速度，使系统超调量减小，稳定性增加。但不能过大，否则会使超调量增大，调节时间较长；若过小，同样超调量也增大，调节时间也较长。参考文献：1 赖寿宏微型计算机控制技术 M 北京：机械工业出版社，2 0 0 3：9 0 一1 1 1 2 刘明俊，于明祁自动控制原理 M 长沙：国防科技大

24、学出版社，2 0 0 0 3 陈辉，邵林基于M A T L A B 的数字P I D 控制器仿真 J 连云港职业技术学院学报，2 0 0 4，1 9(2)：3 l 一3 2 4 1 齐剑玲，曾玉红，刘慧芳。P I D 调节器的仿真研究 j 海淀走读大学学报，2 0 0 4，8(1)：6 9-7 1 5 王沫然M A T L A B 与科学计算 M 第二版北京：电子工业出版社，2 0 0 3 6 薛定宇控制系统计算机辅助分析-M a f l a b 语言及其应用 M 北京：清华大学出版社，1 9 9 6 万方数据基于MATLAB的PID控制器参数整定及仿真基于MATLAB的PID控制器参数整定及

25、仿真作者：何东健，刘忠超，范灵燕，HE Dong-jian，LIU Zhong-chao，FAN Ling-yan作者单位：何东健,HE Dong-jian(西北农林科技大学,信息工程学院)，刘忠超,LIU Zhong-chao(西北农林科技大学,机械与电子工程学院)，范灵燕,FAN Ling-yan(西北农林科技大学,经济管理学院,陕西,杨凌,712100)刊名：西安科技大学学报英文刊名：JOURNAL OF XIAN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：2006，26(4)引用次数：7次 参考文献(6条)参考文献(6条)1.赖寿宏 微型计算

26、机控制技术 20032.刘明俊.于明祁 自动控制原理 20003.陈辉.邵林 基于MATLAB的数字PID控制器仿真期刊论文-连云港职业技术学院学报 2004(2)4.齐剑玲.曾玉红.刘慧芳 PID调节器的仿真研究期刊论文-海淀走读大学学报 2004(1)5.王沫然 MATLAB与科学计算 20036.薛定宇 控制系统计算机辅助分析-Matlab语言及其应用 1996 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 董娟.段志善.陈凯.沈虹.DONG Juan.DUAN Zhi-shan.CHEN Kai.SHEN Hong PID控制器在带材跑偏控制系统中的应用研究-机械设计与制造2009

27、(10)在分析带材跑偏控制系统的电液位移伺服系统控制原理的基础上,建立了系统的数学模型.对基于MATLAB环境的PID控制器的设计步骤作了详细介绍,提出了其设计思路和需要注意的问题,并通过仿真对加入PID控制器后的系统性能进行了分析验证,结果表明其能够达到预期的设计要求.2.期刊论文 赵巧娥.ZHAO Qiao-e 应用Matlab分析PID控制器对G-M直流调速系统的影响-电力学报2009,24(3)PID控制器是最早发展起来的控制策略之一,广泛应用于工业过程控制及运动控制中.Matlab软件的使用使得自动控制系统的分析与设计的视化程序设计更加方便.以控制系统中常用的PID控制器在G-M直流

28、调速系统中的应用为对象,分析了其数学模型,借助Matlab软件分别分析了比例P、比例积分PI、比例积分微分PlD控制器参数变化对系统中对稳定性、快速性及准确性的影响.3.期刊论文 王琰.刘正生 新型致动器系统PID控制器的计算机仿真设计-中国科技信息2009(17)采用了MATLAB/Simulink计算机仿真软件对新型磁致伸缩致动器系统分别用模块法和程序法进行PID控制器的校正仿真设计.仿真结果表明,这两种设计方法不仅方便快捷,而且能将系统校正到令人满意的控制精度和动态性能,其性能指标已优于文献1,2.4.期刊论文 李钟慎 PID控制器的解析法整定及其MATLAB实现-计算技术与自动化200

29、3,22(1)本文介绍了PID控制器的解析法整定,用MATLAB编写了函数analpid,调用该函数,就可以整定出PID控制器的参数,最后以实例介绍了用MATLAB实现PID控制器的解析法整定的详细过程.5.学位论文 吕辉榜 基于MATLAB快速控制原型的磁悬浮控制系统研究 2008 磁悬浮技术具有无摩擦、无磨损、无需润滑以及寿命长等一系列优点，在能源、交通、航空航天、机械工业和生命科学等高科技领域具有广泛的应用背景。控制器是磁悬浮系统中的重要环节，其性能与系统的稳定性及各项技术指标有着密切关系。控制器应如何设计才能使系统稳定地工作并达到预期的性能指标是研究磁悬浮系统必须解决的问题。而控制器的

30、核心是控制算法及其实现。对单自由度磁悬浮系统进行研究是研究主动磁悬浮技术的一个有效方法，它是多自由度磁悬浮装置的简化与去耦，在研究各种控制器算法，运用新技术方面具有重要的作用，可以为较复杂系统的设计与调试提供硬件和软件的准备。为了研究一种磁悬浮控制系统快速开发方法和设计一个方便研究复杂控制算法的平台，本文基于MATLAB的快速控制原型开发方法设计了单自由度磁悬浮球系统。本文对单自由度磁悬浮球系统进行分析后，建立其数学模型，确定控制器方案并设计了PID控制器。以快速控制原型技术为基础，提出了基于MATLAB/RTW的快速控制原型开发平台，并在此平台上搭建磁悬浮球实时控制系统，完成了磁悬浮球快速控

31、制原型开发。进而在快速控制原型上尝试了变参数PID和滑模变结构复杂控制器算法仿真及实现。经实验仿真分析发现，变参数PID控制器不论是上升时间和超调量，还是调节时间都明显优于传统PID控制器；变结构控制器与控制对象的参数及外界扰动无关，具有快速响应、抗干扰等优点使系统具有较好的动态性和很强的鲁棒性。本文验证了基于MATLAB的快速控制原型开发方法能有效应用在磁悬浮控制系统开发上，并且设计出的单自由度磁悬浮控制系统能为磁悬浮控制算法的分析和研究提供很好的平台。6.期刊论文 侯北平.卢佩.付连昆 自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真-天津轻工业学院学报2001(4)将模糊控制器

32、和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了PID控制器参数在线自调整,进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,方便的实现了该自适应模糊PID控制系统的计算机仿真,拓宽了Fuzzy Toolbox和SIMULINK的应用范围.7.学位论文 张建斌 移动机器人模糊PID控制器的研究与实现 2009 随着移动机器人技术的发展，其应用越来越广泛，移动机器人正在逐步进入社会的很多领域，如探险，军事，排雷，防污染等对人类比较危险的领域，体现出了很大的优势，受到了各国科学家的普遍关注和重视。移动机器人作为一个复

33、杂的智能控制系统，牵扯到智能控制理论、人工智能、传感器技术和计算机仿真技术等多门学科。本文对移动机器人的研究重点包含以下三个方面内容：(1)移动机器人的硬件系统方案研究；(2)移动机器人模糊控制器的控制算法仿真及其研究；(3)移动机器人行为控制实验研究。本文从移动机器人的硬件系统平台方案出发，给出了电机模块、传感器模块、电源模块等的设计方案。在此基础上，统一规划各模块之间的结构关系，重点给出了基于ARM7系列中的LPC2101FDB48单片机的控制器构成方案，其中包括驱动电机的控制电路、各传感器的控制电路及电源模块等电路分析；对机器人运动速度、位置控制采用模糊PID控制算法，较好地克服了移动机

34、器人模型的不确定性、转速位置控制要求的多变性和环境改变等因素的影响。通过MATLAB中的模糊逻辑工具箱对机器人的控制算法进行了系统仿真，验证了控制系统设计的正确性；并进行了性能测试和理论分析。最后，对课题的研究工作进行了总结，并提出了多机器人智能控制系统的一些设想。8.期刊论文 赵永娟.孙华东.ZHAO Yong-juan.SUN Hua-dong 基于Matlab的模糊PID控制器的设计和仿真-微计算机信息2009,25(1)本文以误差和误差变化率为输入,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB环境下对该控制器进行了设计和仿真.从仿真结果可以看出,参数自整定模糊

35、PID控制器控制效果优于传统PID控制器,提高了系统的动静态性能.这种混合系统把PID控制的简便性与Fuzzy控制的灵活性以及鲁棒性融为一体,发挥了传统控制与Fuzzy控制的各自长处,具有较强的实际意义,对进一步应用研究具有较大的参考价值.9.学位论文 卓雯 先进控制器的设计及MATLAB实现 2000 该文运用先进的H控制理论,提出一种设计PID控制器参数的方法.并从工程实际出发,利用先进的MATLAB工程软件实现各类控制功能和控制规律,建成相应的模块库,主要研究内容如下:1.基本控制功能模块库的实现;重点讨论选能功能、基本PID控制器及其改 进的实现.2.基本控制规律模块库的实现;重点讨论

36、单闭环、双团环、比值、前馈-反馈等控制系统的实现.3.先进控制系统块库的实现;着重研究各类PID控制器,提出了用先进H控制理论设计相应的PID控制的方法.最后做仿真试验,试验表明,设计的控制器可方便地应用于工业控制系统中,且控制效果较好.10.学位论文 宁海峰 参数模糊自整定PID控制器的研制 2006 在实际的工业控制中，PID控制依然是最主要的一种控制方式，所以如何简单、有效的实现PID参数的整定有着重要的工业意义；对于工业过程中常出现的非线性、时变的系统来讲，如何实现PID参数的自整定显得犹为重要。PID的参数整定多依赖于人工经验和具体的对象模型，整定结果往往不能令人满意。另外，即使PI

37、D参数调整的很好，当控制对象参数变化后，系统的性能必然也会受到影响。模糊控制作为智能控制一个新型领域，已经广泛应用到工业生产过程中，模糊控制事先不需要获知对象的精确数学模型，而是基于人类的思维以及生产经验，用语言规则描述控制过程，并根据规则去调整控制算法或控制参数。本论文分析了工程中常用的PID参数整定方法，通过研究将模糊控制与PID不同的结合方法，实现了无须精确确定对象模型，只须将操作人员和专家长期实践积累的经验知识用控制规则模型化，然后用模糊推理在线辨识对象特征参数，实时改变控制策略，便可对PID参数实现最佳调整。在研究模糊技术与PID控制相结合的基础上，提出了微分剥离法和将不完全微分引入

38、法这两种参数模糊自整定PID控制器，并设计出一种参数模糊自整定PID控制器。该控制器硬件系统选用MCS-51系列单片机，完成数据采集、参数整定、LED显示、声光报警等功能，软件采用单片机常用的编程语言C51编制。论文中结合典型工业控制过程的例子对不同的设计结构进行了仿真试验。仿真结果表明，对在实际复杂工业对象中存在的非线性、时变性等特点，所设计的模糊自整定PID控制策略具有较好的控制效果和品质，具有一定的自适应能力，能够对对象变化以及外来的扰动做出及时调整，保证整个系统的平稳运行。引证文献(7条)引证文献(7条)1.何献忠 湿法炼锌浸出过程中pH的控制期刊论文-西安科技大学学报 2009(4)

39、2.付周兴.赵峻岭.郝帅 多电机驱动带式输送机系统的功率平衡控制期刊论文-西安科技大学学报 2009(4)3.何献忠.刘颖慧.彭华厦.王珏 基于MCGS组态软件和神经网络自适应PID的pH过程控制期刊论文-电气自动化2009(2)4.周良亚.刘正生 电子心率起搏器的PID控制系统设计与仿真期刊论文-科技资讯 2008(20)5.林文孚 数字PID调节器的一种改进算法期刊论文-热力发电 2008(08)6.吴淑娟 MATLAB仿真在PID控制器参数整定中的应用期刊论文-闽西职业技术学院学报 2008(02)7.吴淑娟 应用MATLAB辅助整定转速、电流双闭环系统调节器参数期刊论文-闽西职业技术学院学报 2007(02)本文链接：http:/