温度控制系统智能控制器的设计与仿真 - 图文(8)

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图4-8 加了干扰的模型

图4-9 加了干扰的模型的仿真结果

4.3 对以上两组仿真结果的分析

1、对于没有加干扰的两个模型（图4-6），一个用PID控制控制器，一个用fuzzy控制器，其被控对象的参数完全相同的情况下，通过仿真结果曲线（图4-7），可见：PID控制下的超调比较大，fuzzy控制下无超调；PID控制下的调节时间比较短，fuzzy控制下的调节时间变得相应的长了；两者稳态误差均在规定范围之内。

2、在上述传递函数的结构和参数的情况下，即两个极点和一个延迟环节，且参数不变，观察到原先的PID控制出现震荡发散不稳定的现象，而原先的Fuzzy控制却仍然

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3、对于加干扰的两个模型（图4-8），在受到扰动比较小的情况下，二者表现的情况在原来的波形下变化不大，所以干扰引起的结果的变化是差不多的。

4、从仿真结果图上显示基于误差和误差微分的Fuzzy控制会有一定程度的静态误差，这是由于基于误差和误差微分的Fuzzy控制相当于非线性PD控制，缺少了积分作用。

5、调节过程中发现影响Fuzzy控制性能的有隶属度函数、控制规则、Ke、Kec、Ku等，合理地调节这些因素有助于提高控制效果。

结论

总地来说，模糊控制较PID控制的优点在于对模型的精确度要求不是很高，而PID控制对于模型的变动比较敏感，改动传递函数的结构或者参数后需要重新调试Kp、Ki、Kd才能适应新模型，而模糊控制一旦调好参数后对变动的模型只需微调参数甚至不需要调参数就能达到较好的控制性能。所以，从这个角度出发，我们来看，模糊控制器较PID控制器所占的优势更大，在生产方面所能创造的有效价值要更多一点。

但从单个模型来说，PID控制较Fuzzy控制更为简单，效果较好，模糊控制静态误差较大，如果加入积分则会使控制规则变得很复杂。所以，在实际运用中我们要针对实际情况使用不同的控制方法。

在我看来，如果将两者的优点结合起来，再来研究一个组合的控制器，这样会达到更加好的控制效果。

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参考文献

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致 谢

经过几个月的不断努力，毕业设计终于如期完成。从拿到设计题目到最后成设计并定稿，其间经历了翻阅相关资料、熟悉基础知识、学习巩固MATLAB软件的使用，到开始写论文以及最后的修改和装订成册这几个阶段。每个阶段工作的完成都使我在各个方面受益匪浅。在这次毕业设计中，我的任务是完成温控系统的设计，包括PID设计和智能控制设计（MATLAB）。为了很好地完成设计任务，我经常上网搜集各种资料文献，向指导老师和各位同学请教，并且翻阅以前的课本、笔记，熟悉之前学过的相关知识。这些不仅仅巩固了我以前所学的专业知识，而且使我接触了许多以前没接触过的新知识，大大地扩宽了我的知识面。尤其是对于PID控制器和fuzzy控制器的设计和应用，使我有了更加深入的了解，也使我知道了在现代的控制系统设计和建立中，借助好的软件包的重要性及未来的发展趋势。在这次设计过程中，我明显感觉到自己在许多方面存在不足，譬如，对Word的熟练使用，对MATLAB软件的应用，对PID控制器和fuzzy控制器的认识，不同控制对象温度模型的了解等等。我借此机会不断学习，努力提高多方面的能力，弥补自己的不足。总的说来，通过这次毕业设计的完成，我在各方面都有了很大的进步。特别是将大学所学的专业理论知识运用于实际设计中，让我对自己的专业有了更浓厚的兴趣，对自己的前途有了更充足的信心和更美好的憧憬。

在整个设计过程中，我得到了吕汉兴老师的悉心指导和帮助。在我遇到困难时，他们总是及时地帮助我理清思路解决困惑，最终跨过了一个又一个障碍，顺利地完成了毕业论文的设计工作。

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