模糊控制器的matlab设计步骤

模糊PID控制器设计和仿真步骤：

第一步：各变量隶属度函数的确定

1、用于PID 参数调整的模糊控制器采用二输入三输出的形式。该控制器是以误差E 和误

差变化率EC 作为输入，PID 控制器的三个参数P、I、D 的修正△KP、△KI、△KD 作为输出，如图1；

2、取输入E 和EC 和输出△KP、△KI、△KD 模糊子集为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}，

其论域为[-6,6],量化等级为{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}；如图2

3、在模糊逻辑工具箱的隶属度函数编辑器中，选择输入量E，EC隶属函数为高斯型

（gaussmf）,输出△KP、△KI、△KD的隶属函数为三角形（trimf），如图2和3。

图1

图2

图3第二步：根据图4规则建立模糊规则表，如图5：

图4

图5

第三步：设置参数：与方式(And method)为min；或方式（Or method)为max；推理(Implication)为min；合成(Aggregation)为max；去模糊（Defuzzification)为重心平均法（centroid）。第四步：保存该FIS文件，取名为FuzzyPID.fis

第五步：在MA TLAB的M文件编辑器里建立一个名为FuzzyPID.m的文件，其内容为：martrix=readfis（‘Fuzzypid.fis’），并运行。

第六步：打开SIMULINK，新建一个Model，选择一个Subsystem，在其中编辑模块，如图6，并设置模糊化因子KE=KEC=0.01，解模糊因子KP=0.5，KI=KD=0.01，并在Fuzzy Logic Controller模块的Parameters中输入readfis('FuzzyPID.fis')：

图6

第七步：返回到新建的Model中，按照如图7所示建立模糊PID控制器，其中，PID初始值为KP0=20，KI0=1.35，KD0=3.7，传递函数为：

图7

第八步：保存为FuzzyPID.mdl并运行。

第九步：运行结果与初始PID控制器的结果比较，如图8和9：

图8图9