使用模糊逻辑和 PID 控制器的直流电机simulink仿真

该simulink仿真的直流 (DC) 电机易于控制并具有非常高的性能。电机的速度可以在很宽的范围内调节。如今,经典控制技术(例如比例积分微分 - PID)非常普遍地用于速度控制。 PID 控制器需要系统的数学模型。然而,观察到经典控制技术在非线性系统的情况下没有足够的性能。因此,取而代之的是一种现代技术:模糊逻辑。模糊逻辑控制器基于基于规则知识的经验。**模糊逻辑控制器的设计需要许多设计决策,例如规则库和模糊化**。

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应用介绍

输入:速度误差
系统是一个非线性系统。
模糊化规则:Mamdani 方法
去模糊化规则:重心法

输出:速度

该simulink仿真的直流 (DC) 电机易于控制并具有非常高的性能。电机的速度可以在很宽的范围内调节。如今,经典控制技术(例如比例积分微分 - PID)非常普遍地用于速度控制。 PID 控制器需要系统的数学模型。然而,观察到经典控制技术在非线性系统的情况下没有足够的性能。因此,取而代之的是一种现代技术:模糊逻辑。模糊逻辑控制器基于基于规则知识的经验。**模糊逻辑控制器的设计需要许多设计决策,例如规则库和模糊化**。 FLC 有两个输入,其中一个是速度误差,第二个是速度误差的变化。为模糊逻辑控制器设计了49条模糊规则。重心法用于去模糊化。模糊逻辑控制器使用 mamdani 系统,该系统在后续部分采用模糊集。 PID 控制器根据试错法选择其参数。 PID和FLC在MATLAB/SIMULINK包程序仿真的帮助下进行研究。发现FLC比PID控制器更难设计,但更适合满足直流电机的非线性特性。结果表明,模糊逻辑具有最小的暂态和稳态参数,表明FLC比PID控制器更高效有效

PID仿真电路

 PID 控制

FUZZY 仿真电路

FUZZY Controller


Fuzzy Logic 控制图

仿真结果:

FUZZY Controller

 PID控制和Fuzzy Logic 控制图


文件列表(部分)

名称 大小 修改日期
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Images0.00 KB2020-10-14
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Fuzzy_system.PNG20.04 KB2020-10-14
graph.PNG11.82 KB2020-10-14
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output.PNG9.56 KB2020-10-14
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PID.JPG33.25 KB2020-10-14
PID.PNG7.18 KB2020-10-14
powEDCMotor.slx22.05 KB2020-10-14

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