实例：模糊PID控制系统

被控对象：

Ts = 0.1;

Plant = c2d(zpk([],[-1 -3 -5],1),Ts); %零极点模型，并离散化

根据对象Plant，确定PID参数：

C0 = pid(1,1,1,'Ts',Ts,'IF','B','DF','B'); % 定义PID结构

C = pidtune(Plant,C0) %对PID参数进行优化[Kp, Ki, Kd] = piddata(C); % 输出参数

得出PID结构及其参数值：

接下来根据求出的PID参数确定GCE、GE 、GCU 和GU的取值：由模糊PID控制结构可得如下等式：

Kp = GCU * GCE + GU * GE

Ki = GCU * GE

Kd = GU * GCE

形式转换如下：

GE = 10; %根据模糊控制的论语直接确定GCE = GE*(Kp-sqrt(Kp^2-4*Ki*Kd))/2/Ki=3.4285; GCU = Ki/GE=2.8631;

GU = Kd/GCE=2.0138;

模糊PID控制系统结构（连续模糊控制器）：

模糊控制器输入输出结构：

模糊控制器输入输出隶属度函数：

模糊控制器规则表：

模糊控制器规则曲面图：

连续模糊PID控制器，仿真结果：

模糊PID控制系统结构（离散模糊控制器）：

离散模糊控制器查询表：

离散模糊PID控制器，仿真结果：

主要代码如下：

（1）、对象模型：

Ts = 0.1;

Plant = c2d(zpk([],[-1 -3 -5],1),Ts);

（2）、PID参数优化：

C0 = pid(1,1,1,'Ts',Ts,'IF','B','DF','B');

C = pidtune(Plant,C0)

[Kp, Ki, Kd] = piddata(C);

（3）、比例因子确定：

GE = 10;

GCE = GE*(Kp-sqrt(Kp^2-4*Ki*Kd))/2/Ki;

GCU = Ki/GE;

GU = Kd/GCE;

（4）、连续模糊PID控制建立：

FIS = newfis('FIS','sugeno');

%%

% 定义输入E:

FIS = addvar(FIS,'input','E',[-10 10]);

FIS = addmf(FIS,'input',1,'Negative','gaussmf',[7 -10]);

FIS = addmf(FIS,'input',1,'Positive','gaussmf',[7 10]); %%

% 定义输入CE:

FIS = addvar(FIS,'input','CE',[-10 10]);

FIS = addmf(FIS,'input',2,'Negative','gaussmf',[7 -10]); FIS = addmf(FIS,'input',2,'Positive','gaussmf',[7 10]); %%

% 定义输出u:

FIS = addvar(FIS,'output','u',[-20 20]);

FIS = addmf(FIS,'output',1,'Min','constant',-20);

FIS = addmf(FIS,'output',1,'Zero','constant',0);

FIS = addmf(FIS,'output',1,'Max','constant',20);

% 定义规则:

%

% # If |E| is Negative and |CE| is Negative then |u| is -20 % # If |E| is Negative and |CE| is Positive then |u| is 0

% # If |E| is Positive and |CE| is Negative then |u| is 0

% # If |E| is Positive and |CE| is Positive then |u| is 20 ruleList = [1 1 1 1 1;... % Rule 1

1 2 2 1 1;... % Rule 2

2 1 2 1 1;... % Rule 3

2 2

3 1 1]; % Rule 4

FIS = addrule(FIS,ruleList);

gensurf(FIS) %生成模糊控制器

（5）、离散模糊控制器查询表：

Step = 2;

E = -10:Step:10;

CE = -10:Step:10;

N = length(E);

LookUpTableData = zeros(N);

for i=1:N

for j=1:N

% compute output u for each combination of break points LookUpTableData(i,j) = evalfis([E(i) CE(j)],FIS);

end

end

更多资料请访问：

徐文力新浪博客

/mybigdata