一种基于模糊-PI双模控制器设计方法

　　3.1 建立模糊推理系统结构

　　在MATLAB命令窗口键入fuzzy研命令进入模糊逻辑工具箱，在FISEditor窗口的Edit菜单下确定输入、输出变量的论域范围和各个语言变量的隶属函数形状等参数，双击每个图标就可以进行编辑，得到模糊控制器的文件。

　　3.2 建立模糊控制规则

　　用Edit菜单下的rules打开模糊规则编辑器确定“IF…THEN”形式的模糊控制规则。u共有控制规则30条，每条规则的加权值都缺省为1，推理算法为max-min合成法，解模糊方法采用取中位数法。将设计好的模糊控制器保存在一个用户自己定义的文件，后缀为fis。

　　3.3 创建仿真框图

　　在Simulink环境下，建立模糊-PI双模控制器仿真系统结构，如图6所示，仿真结果如图7所示。

图6 双模控制器在Simulink环境模型

图7 模糊-PI双模控制器仿真结果

　　双模系统稳定且消差的关键在Kp、Ki两个参数的选择上，A的主要作用是用来改善仿真曲线前端的形态，即调节超调量和上升时间的。从仿真结果可以看出，模糊-PI双模控制系统的上升时间和最大超调量都有所减少，系统性能更好。

　　4 结束语

　　本文提出的模糊-PI双模控制器，当系统偏差较大，采用模糊控制以获得良好的动态性能；当系统偏差较小，采用PI控制以获得较好的稳态性能。通过在Matlab／Simulink环境下的仿真研究，从仿真结果可以看出，与典型PI控制器相比，模糊-PI双棋控制器能很好地解决前者上升时间长、超调量大缺点。模糊-Pl双模控制系统在快速性、稳定性及准确性方面都有较大的改善。