simulink模糊控制仿真程序
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基于simulink的模糊控制仿真
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
模糊自适应PID控制器及Simulink仿真 - 图文
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 ...........
模糊控制仿真
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,
倒立摆论文:倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真
【关键词】倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真
【英文关键词】Inverted pendulum Fuzzy control PID control Fuzzy PID control MATLAB Simulation
倒立摆论文:基于PID的二级倒立摆控制器的设计
【中文摘要】二级倒立摆系统是一个具有多变量、强耦合性、高度非线性的不稳定的系统,它可以反应出控制界当中的很多问题,例如:鲁棒性、可镇定性、跟踪性等。在控制领域当中,有很多的不稳定系统以及非线性系统,而倒立摆系统能够对这样的系统进行检验,所以倒立摆系统是控制领域当中学者研究的热点之一。倒立摆的控制方法也在军事、机器人等领域中得到了广泛性的应用。第一章简单介绍了倒立摆系统研究的历史与现状,并阐述了在不同时期所取得的成果。因为本文设计的是模糊PID控制器,所以在接下来的章节中我们首先要做的就是相关理论的准备工作。准备的内容包括:PID理论、模糊理论等相关知识的介绍。之后用拉格朗日函数方法建立一个二级倒立摆的数学模型,根据这个模型求出它的状态与输出两个方程,用现代控制理论对该系统的稳定性、可控制性、能观测性进行分析,同
Simulink动态仿真仿真
Simulink动态仿真仿真
Simulink简介:Simulink是MATLAB的重要组成部分,提供建立系统模型、选择仿真参数和数值算法、启动仿真程序对该系统进行仿真、设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。 1、
启动方法:单击图标或在窗口输入simulink
在启动Simulink模块库浏览器后再单击其工具栏中的New model命令按钮,会弹出名字为untitled的模型编辑窗口。
在MATLAB主菜单中,选择File菜单中New菜单项的Model命令,也可打开模型编辑窗口。利用模型编辑窗口,可以通过鼠标的拖放操作创建一个模型。 2、
Simulink的退出
为了退出Simulink,只要关闭所有模型编辑窗口和Simulink模块库浏览器窗口即可。 3、 4、 5、
Simulink的基本模块
掌握模块的编辑:添加,选取,复制删除。 掌握模块的连接
举例
: 建立系统仿真
x1=x2*t X2=x2*e(-0.5*t)
操作步骤
1) 在MATLAB主菜单中,选择File菜单中New菜单项的Model命令,打开一个模型编
辑窗口。
(2) 将所需模块添加到模型中。
(3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。
设置模块参数后,用
simulink仿真说明
Simulink是Simulation和link仿真链接。是一个附加组件,为用户提供了一个建模与仿真的工作平台,由于许多功能是基于MATLAB平台的。必须在MATLAB环境中运行,也把他称为一个MATLAB的工具箱。
以前MATLAB仿真编程是在文本窗口中进行的。输入函数是命令和MATLAB函数,在simulink 中与用户的交互接口是基于windows的模型化图形输入,用户可以通过单击拖动鼠标的方式绘制和组织系统,并完成对系统的仿真。因此对于我们来说只需知道这些功能模块的输入输出、功能以及图形界面的使用方法。就可以用鼠标和键盘进行仿真。 三种方法进入Simulink
1、在MATLAB菜单栏中单击FILE,在下拉菜单的NEW选项中单击MODEL.
2、在MATLAB工具栏中单击彩色图标,然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘
3、在MATLAB命令窗口中输入Simulink,然后在打开的模型库浏览器窗口中单击‘新建文件‘。 一、模块的提取
左键拖曳 右键add to
二、模块的移动放大和缩小
移动 :左键拖曳 选中后用方向键 脱离线移动按住shift 然后拖曳 缩放 : 点击模块 四个角拖曳
三、复制粘贴和删除 和windows一
simulink PID仿真
一、设计目的
1.掌握PID控制规律及控制器实现。
2.掌握用Simulink建立PID控制器及构建系统模型与仿真方法。 二、使用设备
计算机、MATLAB软件 三、设计原理
在模拟控制系统中,控制器中最常用的控制规律是PID控制。PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差。PID控制规律写成传递函数的形式为
E(s)1KiG(s)??Kp(1??Tds)?Kp??KdsU(s)Tiss 式中,KP为比例系数;Ki为积分系数;Kd为微分系数;
Ti?KpKi为积分时间常
Td?数;
KdKp为微分时间常数;简单来说,PID控制各校正环节的作用如下:
(1)比例环节:成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。
(2)积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti,Ti越大,积分作用越弱,反之则越强。
(3)微分环节:反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。 四、上机过程
1、在MATLAB命令窗口中输入“Simulink”进入仿真界面。 2、构建PID控制
基于simulink的自动控制增益系统(AGC)仿真
电子信息系统仿真与设计实验报告
课题名称:学 院:专 业:年级班级:姓 名:学 号:
自动增益控制系统的matlab仿真
机电与信息工程学院
通信工程 2012级1班 袁之策 201200800637
一、设计题目
基于simulink自动增益控制系统的matlab仿真 课程设计目的
1、培养熟练运用操作matlab中simulink的相应模块。
2、掌握matlab中初步运用simulink建立系统模型,分析相应参数。
二、设计内容和要求
2.1 设计内容
⒈用simulink中已给模块构建基础模型。
⒉调节gain模块 以及中频滤波器参数达到系统工作在正常自动增益放大模式。
2.2 实现功能
(1)通过显示中频放大器增益倍数G来检验系统是否正常运行。 (2)实时显示参数GA,A 来便于调控中频放大倍数等参数。 (3)自动增益放大。
三、基本设计原理
选中频放大器增益G受控于AGC反馈电压,中频输入信号为Acosωt,则中频放大器输出为GAcosωt,检波输出信号|GAcosωt|再经过很低的截止频率的低通滤波器后,得到解调信号中直流分量,正比于中频放大输出信号的振幅GA。直流分量经过函数F金酸输出中频增益G。函
模糊控制设计及仿真实例智能控制作业
1.一个三阶系统
b0s?b1s?b2s?a1s?a2s?a3322 ,其中a,b的值由自己设定,该系统具有非
线性环节,如下图所示:
依据上述条件设计一个模糊控制器: ①用MATLAB仿真,得出仿真结果, ②并通过改变a、b值对仿真结果的影响;
③改变隶属度函数,从仿真结果图分析隶属度函数,模糊化对系统的影响; 解:①
(1)取b0=0,b1=0,b2=1.5,a1=4,a2=2,a3=0,在SIMULINK里建模如下图所示
(2)用GUI建立FIS
E和EC分别为系统输出误差和误差的变化量,U为控制输出,编辑其隶属度函数如下
1
2
编辑模糊推理规则如下
3
(3)仿真结果如下
4
2自己选定一个对象,设计一个神经网络控制系统。
解:被控对象为y(k)=0.3y(k-1)+0.2y(k-2)+0.1u(k-1)+0.6u(k-2),采用单神经元PID控制,控制结构如下图所示:
采用有监督的Hebb学习规则,控制算法及学习算法如下:
3u(k)?u(k?1)?K?wi?(k)xi(k)i?13wi?(k)?wi(k)/?wi(k)i?1w1(k)?w1(k?1)??Iz(k)u(k)x1(k)w2(k)?w2(k?1)??Pz(k)u(
双闭环模糊控制系统的设计与仿真
《运动控制系统》课程设计
学院:物联网工程学院
班级:—
姓名: ____________
学号:—
日期:_
成绩: ______________________
双闭环模糊控制系统的设计与仿真
(江南大学物联网工程学院,江苏省无锡邮编214122)
摘要:直流电机具有良好的起动、制动性能,因此其在电力拖动自动控制系统中应用广泛。众所周知,直流电机的闭环系统静特性要比开环系统的机械特写硬的多,而转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能好、应用最广泛的直流调速系统,但该系统依赖精确的数学模型,在增加解决环节的同时,系统模型趋于复杂,还可能会影响系统的可靠性。因此我们在总结了以前经验的同时,提出了双闭环模糊控制系统的的设计与仿真。
关键词:直流电机;双闭环系统;模糊控制
中图分类号:文献标识码:A
Double Closed Loop Fuzzy Control System Design and Simulation
Author name
(Jiangnan University, Wuxi 214122, China)
Abstract :DC motor has good starting, braking performance, therefore in the