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细心整理常规PID限制器与模糊限制器设计及其鲁棒性比照分析本次设计中接受一个PID限制器,一个模糊限制器,一个模糊自适应PID限制器,进而比拟各自性能。三种模糊限制器构造如下列图:(1) 确定被控对象传递函数为:试设计常规PID限制器和模糊限制器至少用2种类型模糊限制器分别对被控对象进展限制。通过仿真比照其限制效果并分析限制器特点。仿真结果分析:仿真图像说明:PID:常规PID限制器仿真结果Fuzzypid:模糊自适应PID限制器仿真结果fuzzy:模糊限制器仿真结果仿真结果分析:从仿真图像来看,模糊自适应PID响应3速度要快于其它两类仿真器,平凡PID超调大于其它两类限制器。从仿真结果来看模糊自适应PID限制器鲁棒性最好。模糊自适应PID集成了模糊限制器稳定性和PID限制器快速响应优点,既有自适应性,又有好稳定性和快速响应性。其次问:当被控对象参数发生变更, 通过仿真比照分析限制器鲁棒性。仿真图像说明:A:为参照曲线T=300,K=1, =100; a 曲线:;b曲线: c曲线:;d曲线:; e:曲线仿真结果分析:从仿真结果来看模糊自适应PID限制器鲁棒性最好。在各项参数发生变更时,响应速度变更不大;静态误差变更不大;响应时间变更也不大。模糊自适应PID集成了模糊限制器稳定性和PID限制器快速响应优点,既有自适应性,又有好稳定性和快速响应性。仿真图像说明:A:为参照曲线T=300,K=1, =100; a 曲线:;b曲线: c曲线:;d曲线:; e:曲线仿真结果分析:从仿真结果来看模糊限制器鲁棒性要好得多,因为它具有自适应实力。只是当K值发生变更时,出现大稳态误差。仿真结果哦显示当K值增加30%时仿真曲线发散。保持K不变时,限制器在其他参数变更时,响应速度,响应时间,静态误差等都相差不大,显示鲁棒性较差。平凡PID限制器:仿真图像说明:A:为参照曲线T=300,K=1, =100; a 曲线:;b曲线: c曲线:;d曲线:; e:曲线仿真结果分析:从仿真结果来看常规PID限制器在其限制对象参数发生变更时,其超调和响应时间都明显变大,因此常规PID鲁棒性不好。第三问:仿真图像说明:曲线a: 曲线b: 仿真结果分析:从仿真结果来看,模糊自适应PID在a中状况下超调量明显大于b种状况超调量。两种状况稳定时间一样,响应速度来看a种和b中状况相差不大。稳态误差:两者稳态误差相差不大,鲁棒性较好。仿真图像说明:曲线a: 曲线b: 分析仿真结果:从仿真结果来看,模糊限制器鲁棒性较好,a种条件下响应速度与b状况相差不大,其自适应实力较强。仿真图像说明:曲线a: 曲线b: 仿真结果分析:仿真结果来看,平凡PID在a中状况下超调量明显大于b种状况超调量。两种状况稳定时间一样,响应速度来看a种状况和b中状况相差不大。稳态误差:两者稳态误差相差不大,鲁棒性较好。
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