单片机模糊PID自整定控制算法的实现及仿真

单片机模糊PID自整定控制算法的实现及仿真 本文探讨了液压伺服系统的模糊自整定PID控制方法，同时利用MATLAB软件提供的Simulink和Fuzzy工具箱对液压伺服调节系统的模糊自整定PID控制系统进行仿真，并与常规PID控制进行了比较。 1. 模糊PID自整定控制器的设计 在这篇文章中，作者设计了一种基于单片机的模糊PID自整定控制器，用于液压伺服系统的控制。该控制器采用AT89C51单片机作为核心模块，能够完成数据采集、速度显示和速度控制等功能。模糊控制器的硬件框图如图1所示。 2. 模糊控制器算法研究 为了实现模糊PID自整定控制，作者提出了一个基于模糊控制技术的算法。该算法将输入变量变换到相应的论域，并将输人数据转换成合适的语言值。然后，作者设计了一组模糊控制规则表，用于调整PID控制器的参数。 2.1 输入值的模糊化 在模糊控制器中，输入变量需要被模糊化，以便于在模糊控制规则表中进行计算。作者选择了正态分布作为模糊变量的模糊集隶属函数，并将输入变量离散成13个等级。 2.2 模糊控制规则表的建立 作者设计了一组模糊控制规则表，用于调整PID控制器的参数。该规则表包括Kp控制规则和Ki控制规则两个部分。Kp控制规则用于调整比例系数Kp，Ki控制规则用于调整积分系数Ki。 3. 仿真结果 作者使用MATLAB软件提供的Simulink和Fuzzy工具箱对液压伺服调节系统的模糊自整定PID控制系统进行了仿真，并与常规PID控制进行了比较。仿真结果表明，模糊PID自整定控制方法能够提高液压伺服系统的控制精度和鲁棒性。 4. 结论 本文提出了一种基于单片机的模糊PID自整定控制算法，用于液压伺服系统的控制。该算法能够提高控制系统的结构简单化、操作灵活化，并可增强可靠性和适应性，提高控制精度和鲁棒性。同时，该算法也可以应用于其他非线性控制系统。