1、择来观察响应曲线，开始模糊控制器对响应曲线进行粗调，然后响应曲线产生超调后，控制器对响应曲线进行细调。模糊控制器为控制器，而控制器中的积分作用是消除余差，进行无差调节，细调时选用控制器控制更加精确。两者相互协调使得系统的响应速度加快稳态性好。自整定模糊控制器设计控制系统的原理图自整定模糊控制器以误差和误差变化作为输入，可以满足不同时刻的和对参数自整定的要求。利用模糊控制规则对参数进行修改，便构成了自整定模糊控制器，其原理如图所示。图自整定模糊控制器的原理模糊推理调节器被控对象控制系统的实现参数模糊自整定是找出三个参数与和之间的模糊关系，在运行中通过不断检测和，并以参数的修正量，，为输出，以满足不同时刻偏差和偏差变化对参数整定的要求。从而使被控对象具有良好的动态和静态特性。最终得到控。
2、模糊控制器与控制器的封装量化因子将和量化为，上的模糊量，经模糊控制规则动态处理，成为，上的模糊控制量，经量化因子将其精确化，便可得到控制器的控制参量和。将模糊控制器和控制器分别打包后连在起便构成了期望的复合控制器，再将二者打包封装便可得图所示的自整定模糊控制器。图自整定模糊控制器模糊推理系统编辑器，如图所示。图模糊推理系统编辑器根据参数和对系统输出特性的影响情况,可以归纳出在不同的和时,被控参数和的自整定要求，从而可得模糊控制规则的语言描述为。不同的偏差和偏差变化率，对控制器参数的整定要求不同。当较大时，为了加快系统的响应速度，应取较大的但为了避免由于开始时的偏差的瞬间变大可能出现的微分饱和而使控制作用超出许可的范围，应取较小的同时为了防止系统响应出现较大的超调，产生积分饱和，应对积分作。
3、则表，模糊控制规则表是根据专家或者操作者的手动控制经验总结出来的系列控制规则。由于般情况下，模糊规则库由多条规则组成，经过模糊推理得到的是个由每条规则推理得出的输出语言变量值的集合，因此需要将这些输出语言变量值进行种合成运算，得到个综合的输出模糊集，这种过程称为模糊合成。将经过模糊合成得到的综合输出模糊集进行转化，即将语言变量值转化为输入变量基本论域内的个实值，对被控过程进行控制，这种过程叫模糊判决或者叫去模糊化。第章模糊控制理论模糊集合定义模糊集合论域到，区间的任映射，即，确定的个模糊子集，简称模糊集。称为的隶属度函数，称为对的隶属度。表示论域中的元素属于模糊子集的程度或等级。它在，闭区间内可连续取值。的值越接近，则隶属于的程度越高越接近于，表示属于的程。
4、制器的三个参数,其中为预整定值。，，。从系统的稳定性响应速度超调量和稳定精度等方面来考虑，的作用如下值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢。从而延长调节时间，使系统稳态动态特性变坏。积分作用系数的作用是消除系统的稳态误差。越大，系统的静态误差消除越快，但过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调若过小，将使系统静态误差难以消除，影响系统的调节精度。微分作用系数的作用是改善系统的动态特性，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报但过大，会使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。中控制器和模糊控制器的模块结构分别如图和图所示。图控制器图模糊控制器将二者分别打包封装并连接，封装效果如图所示。。
5、象，参数的整定是控制的个关键问题只要参数整定合适，对大多数被控对象可以实现无差控制，稳态性能好，但动态特性不太理想控制不具有自适应控制能力，对于时变非线性系统控制效果不佳。当系统参数发生变化时，控制性能会产生较大的变化，控制特性可能变坏，严重时可能导致系统的不稳定。虽然控制具有些不理想的方面，但由于其具有十分明显的优点，在工业过程控制领域直占据了主导地位，而且全世界的控制技术研究和应用人员对控制进行了大量的研究，努力改善控制的性能。围绕控制，并与多种其它控制技术结合，形成了多种控制技术，以下是些控制技术的发展和研究方向专家控制专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识，并以智能的方式利用这些知识来设计控制器。利用专家经验来设计参数便构成专家控制模糊控制模糊控制技术与控制结合构成模糊。
6、，控制器对响应曲线进行细调，产生较小的超调，由控制器进行调节，两者相互协调不断调节响应曲线，使响应速度更加迅速，稳定性也得到加强。观察自整定模糊控制器的响应曲线。系统的响应速度迅速，调节精度提高，稳态性能好，而且没有超调和震荡。简单的模糊控制器难以实现改进型的模糊控制器的良好控制过程，在同样的精度要求下，对同被控对象，改进型的模糊控制系统的过渡时间短和稳定性好，这在实际的过程控制中将有重大意义。参考文献刘金琨先进控制及其仿真西安电子工业出版社，张建民，王涛，王忠礼智能控制原理及应用北京冶金工业出版社，常满波，胡鹏飞基于的模糊控制器的设计与仿真人民出版社钱宇模糊系统的工业应用化工出版社李人厚智能控制理论和方法西安西安电子科技大学出版社，张曾科模糊数学在自动化技术中的应用北京清华大学出版社，。
7、制器的关键是模糊控制规则的确定，即模糊控制规则表，模糊控制规则表是根据专家或者操作者的手动控制经验总结出来的系列控制规则。般最易为人所观察到的就是被控过程的输出变量及其变化率，因此通常把误差及其变化率作为模糊控制器的输入语言变量，把控制量作为模糊控制器的输出语言变量，从关系上看为,，实质上体现为模糊控制器是种非线性的比例微分控制关系。模糊控制系统框图如图所示。图模糊控制系统框图误差误差变化率和输出的实际变化范围，称为模糊控制的基本论域。在模糊控制中，用模糊概念来表述输入和输出变量，和称为输入语言变量，称为输出语言变量。语言变量是个模糊集合，语言变量的取值称为语言变量值。语言变量值根据问题需要确定，是语言变量的模糊子集。语言变量值是构成语言变量的词集。对于输入变量在基本论域内的个实际值，。
8、非常直观的构造控制系统并观察其结果。结论本文在分析智能控制技术的基础上，在阐述了控制技术模糊控制技术的发展现状和模糊控制技术原理的基础上，通过对基于模糊规则的控制器的设计和仿真，得出结论如下模糊控制器的设计过程。在参数调整中，规则变化对控制性能的影响较大，其次是隶属函数，量化因子只是种微调。从调试步骤看，则往往先看量化因子，对于简单的系统，通常只要改变量化因子即可达到基本的控制要求。但是较复杂的控制系统，既要调节量化因子还要调节比例因子，达到共同控制系统的目的。比较简单的模糊控制系统和加积分的模糊控制系统的响应曲线。加入积分环节的模糊控制系统，通过调节积分增益模块，使响应速度有所加快，并且稳定性加强，达到较好的消除系统余差的目的。观察开关式模糊控制器的响应曲线。模糊控制器对响应曲线进行粗。
9、控制神经控制运用神经网络技术对控制参数进行整定，构成神经控制遗传控制用遗传算法对控制参数进行整定和优化，构成遗传控制灰色控制灰色系统理论与控制结合进行系统控制构成控制。以上多种控制方法，是控制与现代控制技术的结合，主要是在参数动态整定上进行了大量研究，在保持控制基本原理的基础上，改善了控制的性能，在工业过程控制领域继续占据着主导地位。模糊控制技术概述模糊控制主要还是建立在人的直觉和经验的基础上，这就是说，操作人员对被控系统的了解不是通过精确的数学表达式，而是通过操作人员丰富的实践经验和直观感觉。这种方法可以看成是组探索式决策规则。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种计算机控制方法，作为智能控制的个重要分支，在控制领域获得了广泛应用。模糊控制的核心是模糊控制器，而模糊。
10、低。模糊语言语言是种符号系统，它包括自然语言，机器语言等等。其中自然语言是以字或词为符号的种符号系统，人们用它表示主客观世界的各种事物观念行为和情感的意义，是人们在日常工作和生活中所使用的语言。自然语言中常含有模糊概念。在实际生产过程中，人们发现，有经验的操作人员，虽然不懂被控对象或被控过程的数学模型，却能凭借经验采取相应的决策，很好的完成控制工作。例如，控制加热炉的温度时，就可以根据操作工人的经验调节电加热炉供电电压，达到升温和降温的目的，人工操作控制温度时，操作工人的经验，可以用下述语控制器的原理图控制系统的仿真开关式模糊控制器的仿真模型，如图所示。图开关式模糊控制器的仿真模型仿真开关式模糊控制系统的响应曲线，如图所示。图开关式模糊控制系统的响应曲线模糊控制器与控制器相结合，通过开关。
11、实施模糊控制，需要将其转化为语言变量值，这个转化依赖于语言变量值的隶属度函数，这种转化的过程叫模糊化。经过模糊化处理后，得到输入变量在输入基本论域内的个实际值隶属于各语言变量值的程度。般在个模糊规则的前件中往往不只有个命题，需要用模糊算子获得该规则前件被满足的程度。模糊算子的输入是两个或者多个输入的经过模糊化后得到的语言变量值隶属度值，其输出是条规则的整个前件被满足的隶属度。将条规则的整个前件被满足的隶属度作为输入，根据规则如果是，则是，表示的与之间的模糊蕴涵关系进行模糊推理，可以得到个输出模糊集，即输出语言变量值，这种过程称为模糊推理。模糊推理又称模糊逻辑推理，它是种以模糊推断为前提，运用模糊语言规则，推出个新的近似的模糊推断结论的方法。模糊推理的关键是模糊控制规则的确定，即模糊控制。
12、加以限制，通常取。当偏差处于中等大小时，为使系统响应具有较小的超调，应取的小些，的取值要适当。在这种情况下的取值对系统影响较大，取值要大小适中，以保证系统的响应速度。当偏差较小即接近设定值时，为使系统具有良好的稳定特性，应增加和的取值，同时为避免在系统的设定值附近出现振荡，应增强系统的抗干扰性能。当较小时，可取值大些当较大时，应取小些。隶属度函数曲线如图所示。图隶属函数曲线模糊规则编辑窗口，如图所示。图模糊规则编辑窗口仿真自整定模糊控制系统的响应曲线，如图所示。图自整定模糊控制系统的响应曲线仿真结果表明，采用自整定模糊控制，系统的响应速度加快调节精度提高稳态性能变好，而且没有超调和振荡。实践证明，模糊逻辑工具箱可以方便地通过编辑文件来设计模糊控制器，可以灵活地设定和修改控制器参量，而且可。
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【毕业设计】模糊自整定PID控制器设计及仿真分析