请选择 进入手机版 | 继续访问电脑版

Hello Mat

 找回密码
 立即注册
查看: 4692|回复: 0

模糊PID控制

[复制链接]

1294

主题

1520

帖子

110

金钱

管理员

Rank: 9Rank: 9Rank: 9

积分
22633
发表于 2017-3-5 14:48:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
产生一个fuzzypid.fis文件
  1. %Fuzzy Tunning PID Control
  2. clear all;
  3. close all;

  4. a=newfis('fuzzpid');

  5. a=addvar(a,'input','e',[-3,3]);                        %Parameter e
  6. a=addmf(a,'input',1,'NB','zmf',[-3,-1]);
  7. a=addmf(a,'input',1,'NM','trimf',[-3,-2,0]);
  8. a=addmf(a,'input',1,'NS','trimf',[-3,-1,1]);
  9. a=addmf(a,'input',1,'Z','trimf',[-2,0,2]);
  10. a=addmf(a,'input',1,'PS','trimf',[-1,1,3]);
  11. a=addmf(a,'input',1,'PM','trimf',[0,2,3]);
  12. a=addmf(a,'input',1,'PB','smf',[1,3]);

  13. a=addvar(a,'input','ec',[-3,3]);                       %Parameter ec
  14. a=addmf(a,'input',2,'NB','zmf',[-3,-1]);
  15. a=addmf(a,'input',2,'NM','trimf',[-3,-2,0]);
  16. a=addmf(a,'input',2,'NS','trimf',[-3,-1,1]);
  17. a=addmf(a,'input',2,'Z','trimf',[-2,0,2]);
  18. a=addmf(a,'input',2,'PS','trimf',[-1,1,3]);
  19. a=addmf(a,'input',2,'PM','trimf',[0,2,3]);
  20. a=addmf(a,'input',2,'PB','smf',[1,3]);

  21. a=addvar(a,'output','kp',[-0.3,0.3]);                   %Parameter kp
  22. a=addmf(a,'output',1,'NB','zmf',[-0.3,-0.1]);
  23. a=addmf(a,'output',1,'NM','trimf',[-0.3,-0.2,0]);
  24. a=addmf(a,'output',1,'NS','trimf',[-0.3,-0.1,0.1]);
  25. a=addmf(a,'output',1,'Z','trimf',[-0.2,0,0.2]);
  26. a=addmf(a,'output',1,'PS','trimf',[-0.1,0.1,0.3]);
  27. a=addmf(a,'output',1,'PM','trimf',[0,0.2,0.3]);
  28. a=addmf(a,'output',1,'PB','smf',[0.1,0.3]);

  29. a=addvar(a,'output','ki',[-0.06,0.06]);             %Parameter ki
  30. a=addmf(a,'output',2,'NB','zmf',[-0.06,-0.02]);
  31. a=addmf(a,'output',2,'NM','trimf',[-0.06,-0.04,0]);
  32. a=addmf(a,'output',2,'NS','trimf',[-0.06,-0.02,0.02]);
  33. a=addmf(a,'output',2,'Z','trimf',[-0.04,0,0.04]);
  34. a=addmf(a,'output',2,'PS','trimf',[-0.02,0.02,0.06]);
  35. a=addmf(a,'output',2,'PM','trimf',[0,0.04,0.06]);
  36. a=addmf(a,'output',2,'PB','smf',[0.02,0.06]);

  37. a=addvar(a,'output','kd',[-3,3]);                   %Parameter kp
  38. a=addmf(a,'output',3,'NB','zmf',[-3,-1]);
  39. a=addmf(a,'output',3,'NM','trimf',[-3,-2,0]);
  40. a=addmf(a,'output',3,'NS','trimf',[-3,-1,1]);
  41. a=addmf(a,'output',3,'Z','trimf',[-2,0,2]);
  42. a=addmf(a,'output',3,'PS','trimf',[-1,1,3]);
  43. a=addmf(a,'output',3,'PM','trimf',[0,2,3]);
  44. a=addmf(a,'output',3,'PB','smf',[1,3]);

  45. rulelist=[1 1 7 1 5 1 1;
  46.                          1 2 7 1 3 1 1;
  47.           1 3 6 2 1 1 1;
  48.           1 4 6 2 1 1 1;
  49.           1 5 5 3 1 1 1;
  50.           1 6 4 4 2 1 1;
  51.           1 7 4 4 5 1 1;
  52.          
  53.           2 1 7 1 5 1 1;
  54.           2 2 7 1 3 1 1;
  55.           2 3 6 2 1 1 1;
  56.           2 4 5 3 2 1 1;
  57.           2 5 5 3 2 1 1;
  58.           2 6 4 4 3 1 1;
  59.           2 7 3 4 4 1 1;
  60.          
  61.           3 1 6 1 4 1 1;
  62.           3 2 6 2 3 1 1;
  63.           3 3 6 3 2 1 1;
  64.           3 4 5 3 2 1 1;
  65.           3 5 4 4 3 1 1;
  66.           3 6 3 5 3 1 1;
  67.           3 7 3 5 4 1 1;
  68.          
  69.           4 1 6 2 4 1 1;
  70.           4 2 6 2 3 1 1;
  71.           4 3 5 3 3 1 1;
  72.           4 4 4 4 3 1 1;
  73.           4 5 3 5 3 1 1;
  74.           4 6 2 6 3 1 1;
  75.           4 7 2 6 4 1 1;
  76.          
  77.           5 1 5 2 4 1 1;
  78.           5 2 5 3 4 1 1;
  79.           5 3 4 4 4 1 1;
  80.           5 4 3 5 4 1 1;
  81.           5 5 3 5 4 1 1;
  82.           5 6 2 6 4 1 1;
  83.           5 7 2 7 4 1 1;
  84.          
  85.           6 1 5 4 7 1 1;
  86.           6 2 4 4 5 1 1;
  87.           6 3 3 5 5 1 1;
  88.           6 4 2 5 5 1 1;
  89.           6 5 2 6 5 1 1;
  90.           6 6 2 7 5 1 1;
  91.           6 7 1 7 7 1 1;

  92.           7 1 4 4 7 1 1;
  93.           7 2 4 4 6 1 1;
  94.           7 3 2 5 6 1 1;
  95.           7 4 2 6 6 1 1;
  96.           7 5 2 6 5 1 1;
  97.           7 6 1 7 5 1 1;
  98.           7 7 1 7 7 1 1];
  99.       
  100. a=addrule(a,rulelist);
  101. a=setfis(a,'DefuzzMethod','centroid');
  102. writefis(a,'fuzzpid');

  103. a=readfis('fuzzpid');

  104. figure(1);
  105. plotmf(a,'input',1);
  106. figure(2);
  107. plotmf(a,'input',2);
  108. figure(3);
  109. plotmf(a,'output',1);
  110. figure(4);
  111. plotmf(a,'output',2);
  112. figure(5);
  113. plotmf(a,'output',3);
  114. figure(6);
  115. plotfis(a);

  116. fuzzy fuzzpid;
  117. showrule(a);
  118. ruleview fuzzpid;
复制代码
对阶跃信号进行模糊PID控制
  1. % Fuzzy PID Control
  2. clc
  3. close all;
  4. clear all;

  5. a=readfis('fuzzpid');   %Load fuzzpid.fis

  6. ts=0.001;
  7. sys=tf(5.235e005,[1,87.35,1.047e004,0]);
  8. dsys=c2d(sys,ts,'tustin');
  9. [num,den]=tfdata(dsys,'v');

  10. u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;
  11. y_1=0;y_2=0;y_3=0;

  12. x=[0,0,0]';

  13. e_1=0;
  14. ec_1=0;

  15. kp0=0.40;
  16. kd0=1.0;
  17. ki0=0.0;

  18. for k=1:1:500
  19. time(k)=k*ts;

  20. % r(k)=sign(sin(2*pi*k*ts));
  21. r(k)=1;
  22. %Using fuzzy inference to tunning PID
  23. k_pid=evalfis([e_1,ec_1],a);
  24. kp(k)=kp0+k_pid(1);
  25. ki(k)=ki0+k_pid(2);
  26. kd(k)=kd0+k_pid(3);
  27. u(k)=kp(k)*x(1)+kd(k)*x(2)+ki(k)*x(3);

  28. % if k==300     % Adding disturbance(1.0v at time 0.3s)
  29. %    u(k)=u(k)+1.0;
  30. % end

  31. y(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2-den(4)*y_3+num(1)*u(k)+num(2)*u_1+num(3)*u_2+num(4)*u_3;
  32. e(k)=r(k)-y(k);
  33. %%%%%%%%%%%%%%Return of PID parameters%%%%%%%%%%%%%%%
  34.    u_3=u_2;
  35.    u_2=u_1;
  36.    u_1=u(k);
  37.    
  38.    y_3=y_2;
  39.    y_2=y_1;
  40.    y_1=y(k);
  41.    
  42.    x(1)=e(k);            % P比例项
  43.    x(2)=e(k)-e_1;        % D微分项
  44.    x(3)=x(3)+e(k)*ts;    % I积分项

  45.    ec_1=x(2);
  46.    e_2=e_1;
  47.    e_1=e(k);
  48. end

  49. figure(1);
  50. plot(time,r,'b',time,y,'r');
  51. xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');
  52. figure(2);
  53. plot(time,e,'r');
  54. xlabel('time(s)');ylabel('error');
  55. figure(3);
  56. plot(time,u,'r');
  57. xlabel('time(s)');ylabel('u');
  58. figure(4);
  59. plot(time,kp,'r');
  60. xlabel('time(s)');ylabel('kp');
  61. figure(5);
  62. plot(time,ki,'r');
  63. xlabel('time(s)');ylabel('ki');
  64. figure(6);
  65. plot(time,kd,'r');
  66. xlabel('time(s)');ylabel('kd');
复制代码
参考文献:刘金琨,《智能控制》

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?立即注册

x
算法QQ  3283892722
群智能算法链接http://halcom.cn/forum.php?mod=forumdisplay&fid=73
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

Python|Opencv|MATLAB|Halcom.cn ( 蜀ICP备16027072号 )

GMT+8, 2024-4-24 08:34 , Processed in 0.212647 second(s), 22 queries .

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表