基于matlab的模糊控制器设计

（二〇一五年五月模糊控制实验报告学校代码：10128学号：20141800229题目：基于MATLAB的模糊控制器的设计学生姓名：刘畅学院：电力学院专业：控制工程学号：20141800229指导教师：胡琳静基于matlab的模糊控制器设计设计一个以传递函数为的控制系统的模糊控制器，在matlab中形成规则，并在simulink中进行仿真通过调参数的方法使系统稳定。1、根据系统实际情况，选择e，de和u的论域erange:[-11]derange:[-0.10.1]urange:[02]2、e，de和u语言变量的选取e8个：NB,NM,NS,NZ,PZ,PS,PM,PBde7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PBU7个：NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB3、模糊规则为:eUNBNMMSNZPZPSPMPBdePBPBPMNMNMNMNBNBNBPMPBPMNMNMNMNSNSNBPSPBPMNSNSNSNSNMNBZPBPMPSZZNSNMNBNSPBPMPSPSPSPSNMNBNMPBPBPSPSPMPMNMNBNBPBPBPBPMPMPMNMNB4、在matlab中进行模糊控制器的设计e与de为输入变量，u为输出变量采用‘mamdani’方法:‘max-min‘选择隶属函数的形式：三角型5456.864.15.0228.4232ssssG输入变量在matlab中的定义图1输入变量e图2输入变量de输出变量在matlab中的图像图3输出变量u生成的56条规则在matlab中的图示图456条规则RuleViewer&SurfaceViewer界面5、在simulink中搭建模糊控制器的系统及调试图5simulink搭建图经过调试各项参数最后使系统趋于稳定，个示波器显示的图如下图5scope3图6scope1图7scope26、结论1.三个参数中Gain1类似于PD控制中的P，过小则稳态误差大，上升时间长。过大，稳态误差小了，上升时间小了，但是出现超调，继续增大则出现振荡。2.参数Gain2类似于PD控制中的D，可以调整系统的阻尼。对于电容-电阻电路，传递函数分母为Ts+1，T=RC为系统的时间常数。修改Gain2可以改善系统的时间常数，使上升时间减小或增加。其作用相当于改变电容大小，放电时间减小或增大。对于机械的弹簧-阻尼系统，T=f/k，调整D相当于改变f。由仿真知，Gain2可以从负到正改变，值越大，系统的上升时间越大，响应越慢。当改为负值时，系统地上升时间越来越小，以至于阻尼太小，发生振荡。d.参数Gain可修改的范围比较大。对系统的影响相对较小。它是对误差E的放大，或缩小，只要合适就行了。