基于雙模糊控制的溫度控制系統(tǒng)研究

3 基于Matlab／simulink的雙模糊控制系統(tǒng)仿真
3．1 建立模糊推理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在Matlab命令窗口鍵入fuzzy命令進(jìn)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(shù)曲線等參數(shù)，雙擊每個圖標(biāo)就可以進(jìn)行編輯，得到模糊控制器的文件。
3．2 建立模糊控制規(guī)則
用Edit菜單下的rules打開模糊規(guī)則編輯器確定“IF…THEN”形式的模糊控制規(guī)則。u共有控制規(guī)則56條，每條規(guī)則的加權(quán)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(shè)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(chuàng)建仿真框圖
在Simulink環(huán)境下，建立模糊-PI雙模控制器仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖6，圖7，仿真結(jié)果如圖8所示。雙模系統(tǒng)穩(wěn)定且消差的關(guān)鍵在各個參數(shù)的選擇上，從仿真結(jié)果可以看出，雙模糊控制系統(tǒng)的上升時間和最大超調(diào)量都有所減少，系統(tǒng)性能更好，使得控制器的性能得到較大的改善。

4 結(jié)論
本文提出的雙模糊控制器當(dāng)系統(tǒng)誤差較大時，采用模糊控制器FC1進(jìn)行控制，以達(dá)到快速響應(yīng)，消除誤差的目的，以獲得良好的動態(tài)性能；當(dāng)系統(tǒng)誤差較小，采用模糊控制器FC2進(jìn)行控制，從而達(dá)到極大地消除靜態(tài)誤差的目的，以獲得較好的穩(wěn)態(tài)性能。通過在Matlab／ Simu-link環(huán)境下的仿真研究可以看出，與傳統(tǒng)的PID控制器和常規(guī)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(diào)量大的缺點(diǎn)，且在快速性、穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性方面都有較大的改善。