基于雙模糊控制的溫度控制系統研究

3 基于Matlab／simulink的雙模糊控制系統仿真
3．1 建立模糊推理系統結構
在Matlab命令窗口鍵入fuzzy命令進入模糊邏輯工具箱，在FIS Editor窗口的Edit菜單下確定輸入、輸出變量的論域范圍和各個語言變量的隸屬函數曲線等參數，雙擊每個圖標就可以進行編輯，得到模糊控制器的文件。
3．2 建立模糊控制規則
用Edit菜單下的rules打開模糊規則編輯器確定“IF…THEN”形式的模糊控制規則。u共有控制規則56條，每條規則的加權值都缺省為1，推理算法為max-min合成法，解模糊方法采用取重心法。將設計好的模糊控制器保存在一個用戶自己定義的文件，后綴為fis。
3．3 創建仿真框圖
在Simulink環境下，建立模糊-PI雙模控制器仿真系統結構見圖6，圖7，仿真結果如圖8所示。雙模系統穩定且消差的關鍵在各個參數的選擇上，從仿真結果可以看出，雙模糊控制系統的上升時間和最大超調量都有所減少，系統性能更好，使得控制器的性能得到較大的改善。

4 結論
本文提出的雙模糊控制器當系統誤差較大時，采用模糊控制器FC1進行控制，以達到快速響應，消除誤差的目的，以獲得良好的動態性能；當系統誤差較小，采用模糊控制器FC2進行控制，從而達到極大地消除靜態誤差的目的，以獲得較好的穩態性能。通過在Matlab／ Simu-link環境下的仿真研究可以看出，與傳統的PID控制器和常規的模糊控制器相比，雙模糊控制器能很好地解決前者上升時間長，超調量大的缺點，且在快速性、穩定性及準確性方面都有較大的改善。