专家PID控制：.doc

专家PID控制
题目:
一专家系统的传递函数为
G(s)=
采用专家系统PID控制,输入信号为阶跃信号,取采样时间为1ms,用MATLAB仿真模拟此模型。
专家PID控制过程分析:
专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识,并以智能的方式利用这些知识来设计控制器。利用专家经验来设计PID参数便构成了专家PID控制。
(1)首先通过传递函数离散取样,采样时间间隔为1ms。
(2)然后取PID初始值:kp=; ki=; kd=;
(3)二阶系统阶跃过程分析如下,取阶跃信号:
令e(k)表示离散化的当前采样时刻的误差值,e(k-1)、e(k-2)、分别表示前一个和前两个采样时刻的误差值,则有
根据误差及其变化,可设计专家PID控制器,该控制器可分为5种情况设计:
Ⅰ:时,实施开环控制。
Ⅱ:当时由控制器实施较强控制作用,其输出可以为
当时控制器实施一般的控制作用,其输出为
Ⅲ:当时,控制器输出不变。
Ⅳ:当时,实施较强控制作用,
当时,实施较小控制作用,
Ⅴ:当时,此时加入积分,减小稳态误差。
实验程序:
%Expert PID Controller
clear all;
close all;
ts=;

sys=tf(133,[1,25,0]); %Plant
dsys=c2d(sys,ts,'z');
[num,den]=tfdata(dsys,'v');

u_1=0;u_2=0;u_3=0;
y_1=0;y_2=0;y_3=0;

x=[0,0,0]';
x2_1=0;
error_1=0;

kp=;
ki=;
kd=;


for k=1:1:5000
time(k)=k*ts;

r(k)=; %Tracing Step Signal

u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3); %PID Controller

%Expert control rule
if abs(x(1))> %Rule1:Unclosed control rule
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
elseif abs(x(1))>
u(k)=;
end

if x(1)*x(2)>0|(x(2)==0) %Rule2
if abs(x(1))>=
u(k)=u_1+2*kp*x(1);
else
u(k)=u_1+*kp*x(1);
end
end

if (x(1)*x(2)<0&x(2)*x2_1>0)|(x(1)==0) %Rule3
u(k)=u(k);
end

if x(1)*x(2)<0&x(2)*x2_1<0 %Rule4
if abs(x(1))>=
u(k)=u_1+2*kp*error_1;
else
u(k)=u_1+*kp*error_1;
end
end

if