基于MatIab的模糊PID控制系统设计及仿真

数变化后，模糊PID控制的控制效果最佳，其响应速度最快，超调量小，调节时间最短。

在实际工作环境中，锅炉液位控制系统不可避免地会受到各种扰动的影响。在仿真时间为55 s时，加入50阶跃响应扰动，系统响应曲线如图8所示。

由图8可见，模糊PID控制的抑制扰动性能最理想，受到100%的阶跃扰动时基本无影响。在仿真时间为50 s时加入500阶跃扰动时，实验发现模糊控制的静差较大，已失去实际意义，传统PID控制和模糊PID控制的响应曲线如图9所示。

由图9可见，加入1 000%的阶跃扰动时，模糊PID控制系统不会受到过大影响，超调量为2%，不到20 s便可使系统输出值达到预期的理想值，鲁棒性好，而PID控制系统的超调量明显偏高，且调节时间偏长。一系列仿真实验验证了模糊PID控制的灵活性、适应性、鲁棒性等性能均较为理想。

4 结束语

模糊PID控制是在常规PID算法的基础上，通过计算当前系统误差e和误差变化率ec，利用模糊推理系统，查询模糊矩阵表进行参数调整，该方法实现简单、方便易用，对实际控制有重要指导意义。用模糊推理的方法在动态过程中改变PID的参数，能够发挥两种控制方式的优点，克服两者的缺点，提高控制质量。仿真结果表明，应用模糊PID控制方式对锅炉液位进行控制，适应力强，鲁棒性好，取得了令人满意的控制效果。