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机电工程学院课程设计报告课程 题目 二阶系统模糊控制算法的研究 专 业 电气工程及其自动化 姓 名 指 导 教 师 学 期 2015-2016 二阶系统的模糊控制算法的研究学生指导老师:摘要:模糊控制是以模糊数学为基础发展的，为一些无法建立数学模型或者数学模型相当粗糙的系统提供的一种非线性的控制方法。对于这些系统，模糊控制可以得到比较满意的控制效果，并且能够解决一些无法通过传统方法解决的问题。本文利用 MATLAB模糊控制工具箱设计的模糊控制器来控制一个二阶系统，由给定的控制器的输入和输出变量，输入和输出变量的隶属函数，分析了输入和输出变量之间的关系，设计了模糊控制规则库，并通过 SIMULINK仿真将模糊控制方法与经典的PID控制方法进行对比，分析仿真结果，探讨模糊控制器的隶属函数，控制规则，以及量化因子和比例因子在模糊控制中所起到的作用。关键字：模糊控制；MATLAB；SIMULINK；PIDResearch of fuzzy control algorithm of second order systemsUndergraduate:Supervisor:Abstract：Fuzzy control, which is based on the fuzzy mathematics, is a new way of nonlinearity control system in which the mathematical model is unable established or the mathematical model is very rough. For these systems, fuzzy control offers users a satisfied control result, and settles down some problems which cannot be solved by traditional methods.This paper aims to introduce how to use a fuzzy controller which is based on the MATLAB fuzzy control toolbox to control a second-order system. In order to fulfill this target, the author firstly defines the input variables, output variables and their membership functions. Then, the author analyzes the relationship between the input variables and output variables, and designs the fuzzy control rule bank. Finally, the author makes a difference between the methods of the classic PID control and the fuzzy control by SIMULINK. Membership function of fuzzy controller, control rules, and the function of quantizes and scale factor in the fuzzy control process are also discussed in this paper.Key words: MATLAB; Fuzzy control; PID;SIMULINK simulation目录绪论11控制理论算法53.1 PID控制规律53.1PID控制器原理53.153.1.3微分（D）控制53.2传统PID控制过程51模糊控制11.1模糊控制的背景及意义11.2模糊控制的基本理论11.3模糊控制的基本结构11.4模糊控制的组成11.5模糊控制的运行模型11.6模糊控制与SIMULINK的链接12基于MATLAB的模糊控制仿真22.1模糊控制器的设计22.1模糊集合及论域的定义22.2模糊控制规则确定42.3仿真曲线54比较7参考文献8致谢9绪论模糊控制器由三个环节组成：用于输入信号处理的模糊量化和模糊化环节，模糊控制算法功能单元，以及用于输出解模糊化的模糊判决环节。模糊控制具有良好的控制性能，关键是要有一个完善的控制规则。然而由于模糊规则是人们对过程或对象模糊信息的归纳，对高阶、非线性、大时滞