simulink模糊控制模块

已知系统的传递函数为：1/(10s+1)*e(-0.5s)。假设系统给定为阶跃值r=30，系统初始值r0=0.试分别设计 (1)常规的PID控制器； (2)常规的模糊控制器；

(3)比较两种控制器的效果；

(4)当通过改变模糊控制器的比例因子时，系统响应有什么变化？

一．基于simulink的PID控制器的仿真及其调试：

调节后的Kp，Ki，Kd分别为：10 ，1， 0.05。 示波器观察到的波形为：

二．基于simulink的模糊控制器的仿真及其调试：

（1）启动matlab后，在主窗口中键入fuzzy回车，屏幕上就会显现出如下图所示的“FIS Editor”界面，即模糊推理系统编辑器。

（2）双击输入量或输出量模框中的任何一个，都会弹出隶属函数编辑器，简称MF编辑器。

（3）在FIS Editor界面顺序单击菜单Editor—Rules出现模糊规则编辑器。

本次设计采用双输入（偏差E和偏差变化量EC）单输出（U）模糊控制器，E的论域是[-6,6]，EC的论域是[-6,6]，U的论域是[-6,6]。它们的状态分别是负大（NB）、负中（NM）、负小（NS）、零（ZO）、正小（PS）、正中（PM）、正大（PB）。语言值的隶属函数选择三角形的隶

第三章 仿真工具SIMULINK 3.1 SIMULINK 概述SIMULINK是用来进行动态系统建模、仿真和分析的软件包。

SIMULINK为用户提供了用方框图进行系统建模的窗口。 它有着丰富的模块库，在做仿真时，用户只需利用鼠标的点击 与拖曳功能，将模块库中的各种标准模块复制到SIMULINK 的模型窗口中，就可以轻而易举在完成模型的创建。在 SIMULINK 环境中，用户可以在仿真进程中改变感兴 趣的参数，实时地观察系统行为的变化。它还有Scop模块与其 它的画图模块，在进行仿真的同时，就可以观看到仿真结果。 与传统的仿真软件采用微分方程或者差分方程建模相比， 它具有更直观形象、更简单方便与更灵活的优点。1

启动与退出 在MATLAB命令窗口中输入“simulink”命令然后回车； 选择工具栏中的 选项即可进入simulink模块库浏览器；

直接从MATLAB命令窗口中选取“File→ Edit →Model”也 可进入SIMULINK仿真环境。模型完成后，利用Save或Save as命令将模型文件存盘(扩 展名为.mdl)后即可。

退出simulink,只要关闭所有模型编辑窗口和模块浏览器 即可。2

6.2 SIMULINK模块库浏览器一、模块

模糊自适应PID控制器及Simulink仿真

目 录

摘 要 ............................................... 1 ABSTRACT ............................................. 1

第一章 绪论 ..................................... 1

1.1 PID控制器的发展与应用 ................................ 1 1.2 PID控制器参数设置中存在的问题 ........................ 2 1.3模糊自适应PID控制器发展研究现状 ...................... 2 1.4 本文的主要工作........................................ 4

第二章 PID控制原理简介 .......................... 4

2.1引言 .................................................. 4 2.2 PID控制原理 ...........

阵列光收发模块温度控制系统的研究

光学工程， 2011， 硕士

【摘要】 随着光纤通信技术的飞速发展,光纤通信系统接口光收发模块应用越来越广泛,其工作性能和稳定性直接影响到整个光纤通信系统的性能。尤其是应用在机载光纤通道交换机的阵列光收发模块,恶劣的温度环境对其工作性能有很大的不良影响,因此对阵列光收发模块进行多点温度控制,使其在恶劣的温度环境下正常稳定的工作,有很强的实用价值。比例积分微分(PID)控制以其结构简单、可靠性高和鲁棒性好等优点,被广泛应用于自动控制系统。随着自动控制理论的发展,智能控制得到越来越广泛的研究和应用,将PID控制和模糊控制相结合,使系统既具有模糊控制适应性强、控制灵活的优点,又具有PID控制高精度的优点,对非线性、复杂控制系统具有良好的控制效果。本论文结合PID控制算法和模糊控制理论设计了PID控制器的参数整定规则,提出一种新型的基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的参数自整定模糊-PID阵列光收发模块温度控制系统。系统的具体实现分为硬件设计和软件设计两部分。硬件方面,采用铂电阻和半导体制冷器作为温度传感器和温度控制器,根据器件特性设计了温度探测电路和温度控制电路,将数据采集转换和处理等所有功能模块集成在一块印制电路

智能控制大作业报告

模糊部分

姓 名： 学 号： 专 业：

2011年06月03日

题目：已知G?5?0.5s，分别设计e2?s?0.5??s?2s?8?PID控制与模糊

控制，使系统达到较好性能，并比较两种方法的结果。

r _ePID/FCG(s)y

具体要求：

1、采用Fuzzy工具箱实现模糊控制器。

2、分析量化因子和比例因子对模糊控制器控制性能的影响。 3、分析系统阶数发生变化时模糊控制和PID控制效果的变化。

4、分析系统在模糊控制和PID控制作用下的抗干扰能力(加噪声干扰)、抗非线性能力(加死区和饱和特性)以及抗时滞的能力(对时滞大小加以改变)。

一 原系统仿真分析

原系统是一个带有时滞环节的三阶系统，系统的三个极点均在s域左半平面，系统是稳定的。利用Matlab/Simulink工具箱搭建系统框图，对原系统进行阶跃响应分析。

原系统框图如图1所示：

图1 原系统框图

设定仿真时间为10秒，其它为默认设置，运行程序，可以得到如图2所示仿真结果。

原系统阶跃响应0.70.60.50.40.30.20.10012345678910t/s 图2 原系统阶跃响应曲线

由图可以看出，原系统

认识Simulink的重要模块库

（Simulink模块库按照功能分类，包括13类模块库）

一、Continuous（连续模块库）：

它包括以下七个功能模块：

1．Derivative：输入信号微分模块； 2．Integrator：输入信号积分模块； 3．State-Space：线性状态空间系统模型； 4．Transfer-Fcn：线性传递函数模型；

5．Transport Delay：输入信号延时一个固定时间再输出； 6．Variable Transport Delay：输入信号延时一个可变时间再输出； 7．Zero-Pole：以零极点表示的传递函数模型。 二、Discrete（离散模块库）

它包括以下九个功能模块：

1．Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型；

2．Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型；

3．Discrete Filter：实现无限脉冲响应（IIR）与有限脉冲响应（FIR）滤波器； 4．Discrete State-Space：离散状态空间系统模型； 5．First-Order Hold：实现一阶采样和保持器；

6．Memory：存储上一个时刻的状态值； 7．Uni

智 能 控 制 实 验 报 告

模糊控制器的仿真

一．实验目的

1.了解模糊控制的原理

2.学习Matlab模糊逻辑工具箱的使用 3.使用工具箱进行模糊控制器的仿真 二．实验设备

1.计算机

2.Matlab软件

3.window 7操作系统 三．实验原理

模糊逻辑控制又称模糊控制，是以模糊集合论，模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一类计算机控制策略，模糊控制是一种非线性控制。图1-1是模糊控制系统基本结构，由图可知模糊控制器由模糊化，知识库，模糊推理和清晰化（或去模糊化）四个功能模块组成。 针对模糊控制器每个输入，输出,各自定义一个语言变量。因为对控制输出的判断，往往不仅根据误差的变化，而且还根据误差的变化率来进行综合评判。所以在模糊控制器的设计中，通常取系统的误差值e和误差变化率ec为模糊控制器的两个输入，则在e的论域上定义语言变量“误差E” ，在ec的论域上定义语言变量“误差变化EC” ；在控制量u的论域上定义语言变量“控制量U” 。

通过检测获取被控制量的精确值，然后将此量与给定值比较得到误差信号e，对误差取微分得到误差变化率ec，再经过模糊化处理把分明集输入量转换为模糊集输入量，模糊输入变量根据预先设定的模糊规则，

模糊控制的心得体会

一、模糊控制的定义

所谓模糊控制，就是对难以用已有规律描述的复杂系统，采用自然语言（如大、中、小）加以叙述，借助定性的、不精确的及模糊的条件语句来表达，模糊控制是一种基于语言的智能控制。

模糊控制是近代控制理论中建立在模糊集合理论基础上的一种基于语言规则与模糊推理的控制理论，是智能控制的一个重要分支。

二、模糊控制的发展史

模糊理论（Fuzzy Logic）是在美国加州大学教授L.A.Zadeh于1965年创立的模糊集合理论的数学基础上发展起来的，主要包括模糊集合理论、模糊逻辑、模糊推理和模糊控制等方面的内容。美国加州大学的L.A.Zadeh教授在1965年发表了著名论文，文中首次提到了表达事物模糊性的重要概念：隶属函数。从而突破了19世纪末笛卡尔的经典集合理论，奠定了模糊理论的基础。1966年P.N.Marinos发表模糊逻辑的研究报告。1974年L.A.Zadeh发表模糊推理的研究报告。从此，模糊理论成了一个热门的课题。1974年，英国的E.H.Mamdani首次用模糊逻辑和模糊推理实现了世界上第一个实验性的蒸汽机控制，并取得了比传统的直接数字控制算法更好的效果，从而宣告模糊控制的诞生。1980年丹麦的L.P.Holm

文件11

《模糊控制》课程习题一览

李士勇教授

Harbin Institute of Technology

2005.11

文件11

《模糊控制》课程习题一览

第一章 模糊集合及其运算课堂作业及思考题

1.1 Zadeh创立的模糊集合论与Cantor创立的经典集合论有何区别？又有什么联 系？

1.2 Cantor创立集合论的目的是什么？

1.3 “当一个系统复杂性增大时，我们使它精确化的能力将减小，在达到一定阈 值之上时，复杂性和精确性将互相排斥”。请举例说明上述的不兼容原理，并说明这一原理的哲学本质是什么？ 1.4 经典集合论的并、交、补运算与直积运算有什么联系，又有什么本质的区别？ 为什么要定义集合的直积运算？

1.5 你认为Zadeh定义的模糊集合包含几个要素？试根据这些要素定义一个模糊 集合表示[体温正常]这一模糊概念。

1.6 给定一个模糊集合A?0.2/u1?0.6/u2?1/u3?0.4/u4?0.2/u5，试确定模糊集

?合A的论域U；并指出?A(M4)及?AC(u5)的值。

???1.7 设论域U?{u1,u2,u3,u4,u5}上有两个模糊子集，分别为

A?0.2/u1?0.6/u2?0.8/u3?0.5/u4?0.1/

Simulink常用模块名称中英文对照

Sources库

Band-Limited White Noise 宽带限幅白噪声模块，把一个白噪声引入到连续系统中

Chirp Signal 线性调频信号（频率按时间线性变化的正弦波）模块，产生频率增加的正弦信号

Clock 时钟信号模块，显示或者提供仿真时间

Constant 常量输入模块，产生一个常数值 Digital Clock 数字时钟模块，按指定的间隔产生采样时间

Digital Pulse Generator 产生具有固定间隔的脉冲 From File