基于模糊PID參數(shù)自整定的溫度控制系統(tǒng)的研究
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4 仿真結(jié)果
4．1 建立系統(tǒng)Simulink仿真框圖
在Matlab的Simulink環(huán)境下根據(jù)圖2設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的仿真框圖。如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/162084.htm
，模糊化因子ke=0．12，kec=0．02，解模糊因子K1=1.8，K2=0.03，K3=0.01，PID參數(shù)值KP=3．5，KI=0．025，KD=0．1。圖4是常規(guī)PID控制曲線(xiàn)圖和模糊PID控制曲線(xiàn)圖。仿真結(jié)果表明，模糊PID控制方法較常規(guī)的PID控制，具有較高的控制精度，超調(diào)量小，控制效果好。
仿真顯示采用Fuzzy-PID算法，沒(méi)有振蕩并且超調(diào)量小，從仿真的結(jié)果可以看出，常規(guī)PID算法調(diào)節(jié)時(shí)間為55 s，而模糊PID的調(diào)節(jié)時(shí)間是27 s，常規(guī)PID的超調(diào)量是26％，而模糊PID的超調(diào)量是1．27％，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID算法。
4．3 溫度控制系統(tǒng)實(shí)際控制效果
將常規(guī)PID和模糊PID參數(shù)自整定算法用于溫度控制系統(tǒng)中，以及加入相同的干擾后對(duì)控制效果的影響，其溫度控制實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)如圖5，圖6所示。
從溫度控制系統(tǒng)的實(shí)際控制結(jié)果看出：常規(guī)PID算法調(diào)節(jié)時(shí)間為4．4 min，而模糊PID的調(diào)節(jié)時(shí)間是2．1min，常規(guī)PID的超調(diào)量是10％，而模糊PID的超調(diào)量是6％；在加入相同干擾的情況下，系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定的時(shí)間，常規(guī)PID是2．7 min，模糊PID是0．9 min。
5 結(jié)語(yǔ)
溫度控制系統(tǒng)具有非線(xiàn)性、時(shí)變性和滯后性的特性，并且鍋爐水溫控制系統(tǒng)中的循環(huán)水也是強(qiáng)干擾，增加了系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，常規(guī)PID控制效果不太理想，而模糊PID參數(shù)自整定控制算法對(duì)于解決溫度系統(tǒng)中的非線(xiàn)性、時(shí)變性和大延時(shí)起到明顯的改善效果，對(duì)干擾也具有較好的抑制調(diào)節(jié)能力。
評(píng)論