仿人智能PID控制
仿人智能PID控制资料
仿人智能PID控制器设计
摘要：PID控制算法简单，参数调整方便，应用广泛。但是常规的PID控
制器参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的适应性很差。该文设计的仿人智能PID控制器用正态函数拟和模糊控制规则，辅以根据误差和误差变化率 的调整，能根据实际情况调整和完善PID参数，具有鲁棒性强，响应速度快，稳态精度高等优点。该方法在导弹自动驾驶仪的设计中有很好的应用效果。
关键词：控制器；模糊控制；自动驾驶仪；仿真
1 引言
据统计，工业控制的控制器中PID类控制器占90％上。PID控制器是最早出现的控制器类型，因其结构简单，各个控制器参数有着明显的物理意义，调整方便，所以这类控制器很受工程技术人员的欢迎。 随着控制理论的发展，出现了各种分支，如专家系统、模糊逻辑、神经网络、灰色系统理论等，它们和传统的PID控制策略相结合又派生出各种新型的PID控制器，大大改进了传统PID控制器的性能。 本文设计的仿人智能PID控制器把模糊控制规则函数化。能根据实际情况自动调整和完善PID参数的控制规则实现在线调整PID参数。
2 设计仿人智能PID控制器的参数
PID控制器的控制量的表达形式一般是： u = kp*error+ki*errori+kd*errord (1)
仿人智能 PID控制器的参数整定是找到PID控制的三个参数kp、ki、kd与误差e、误差变化率ē 之间的关系，在运行中不断检测 e和ē；，根据控制原理对kp、ki、kd进行在线修改以满足不同 e和ē时对控制参数的不同要求，而使得被控对象具有良好的动态、静态性能。
2.1 仿人智能 PID控制器参数的设计原则
从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等方面 考虑kp、ki、kd的作用如下：
1)比例系数kp的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。kp越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会
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