模糊温度控制和PID温度控制的区别

求一PID温度控制的仿真软件~

工业控制
中得到广泛的应用。然而在仓库的温度控制中，被控对象具有
非线性、时变性、滞后性等特点，而且温度控制受到被控对象、环
境和燃料等很多因素的影响，难以建立精确的数学模型，难以选
择控制器的参数。因此传统的PID 控制器难以获得良好的控制
效果。而模糊PID 控制是基于智能控制理论，并与常规PID 控
制有机结合，能够很好地控制锅炉的出水温度。模糊PID 的优点
是它不要求掌握受控对象的数学模型，而根据人工控制规则组
织控制决策表，然后采用模糊推理的方法实现PID 参数kp、ki
和kd 的在线自整定，不仅保持了常规PID 控制系统原理简单、
使用方便、鲁棒性较强、控制精度高等优点，而且具有模糊控制
的灵活性、适应性强等优点。
本文设计一个参数自整定模糊PID 控制器来完成对仓库
的温度控制，并结合MATLAB 的SIMULINK对其进行仿真研究。

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温度位式控制系统在温度低于设定下限参数时，开启加热设备，设备满功率运行，当温度高于设定上限参数时，关闭加热设备，完全停止加热。温度在下限与上限之间缓慢波动。
温度PID控制系统属于闭环控制，加热设备可以工作在不同的功率下，理论上可以实现实际温度与设定温度无误差控制。
位式控制温度有波动，设备启动、停止较频繁，但是，控制简单，可靠性高，设备成本低，应用广泛。

通常，对于温度控制的理解，是觉得其技术成熟且改变不大。有一些工业的应用（如，注塑工业），不仅对时间进行精确的控制，而且在当设定值改变时，对于快速加温阶段和扰动的快速响应形成最小程度的过冲（overshoot）和下冲（undershoot）。一般采用的PID控制技术难以满足这些特殊的场合。

目前存在2种的复杂温度控制器。一种方案是基于增加特殊性能的PID，另一种方案是模糊逻辑控制。

增强的PID温度控制

加热和冷却过程中的不同速度（时间常数）可根据温度设定值，进行PID常数的动态调节。这样的调节需要一个加热模型--加热过程的反转静态特性（inverse static characteristic）。一旦控制系统执行加热模型，它的输出可被相应地用于前馈变量。前馈变量与比例成分的输出一起使加热模型符合加热过程。

一个近似的时间优化控制方法需要将温度控制的全部过程分为3个部分，每部分都有其不同控制机制。在第一阶段（温度在设定值之下）和最后一个阶段（温度在设定值之上），幂常量（分别是满值和零）被应用，控制调节误差。在中间阶段（设定值在中间），线性PID控制开始作用。在这里所谓的线性控制区（linear control zone，LCZ）、非线性、调节误差限制（regulation error limit ，REL）就能被使用，会有助于限制温度的过冲和下冲。图1中，为加强的PID温度控制器的框图，适用范围较广。

模糊逻辑

工程师们对模糊逻辑的了解已经超过35年。模糊控制的魅力在于小规模的微型控制器，因为这一技术比常规的PID要求较少的计算幂和更少的操作存储量。

模糊控制的基本形式可模拟人工控制过程。根据瞬时温度背离设定值（调节误差，e(n)）的程度和温度改变的速率（或调节误差的背离，(e(n))，人工调整应用于加热成分的幂。整个过程由系统的物理或数学性质决定。温度的背离和温度的改变速率是高？是底？还是中等？模糊控制以同样的过程变量状态运行。

如图2，模糊温度控制器的框图表明，模糊控制器的输出是如何在功能加强的传统的PID控制器的情况下与前馈模块的输出相结合的。类似的适配模块可使解模糊化过程优化（使模糊化输出变量成为明确的输出值），并且同时帮助加热器模块更真实反映加热过程。

你的系统你做主

即使像温度控制这类最简单的过程，如果增加了诸如快速增温阶段也可能变得很复杂。执行功能加强的、传统的PID控制器就成为一项挑战，特别是如果需要自调整能力以帮助确定优化PID常量时。然而，不可否认的是，PID控制的理论的运用相当广泛。

另外，模糊控制似乎能较简单的实现相同的性能。由一阶或更高阶的多项式（LCZ在增强PID控制中提供唯一一个零阶近似值）控制的，用于时间优化控制系统的二阶转换曲线的近似值使模糊控制在时间优化控制应用中颇占优势。作为相对较为新的控制方法，它也能提供更多的发展空间。

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杭锦旗19253276041： PID控制器,模糊控制器,模糊PID控制器三者的控制效果有何异同? - ？
丘荀卓莱： PID控制器能达到精确控制的效果,但是调整速度不快. 模糊控制器正好相反,能做迅速的调整,但是控制精度较差. 模糊PID控制器是利用模糊控制器计算P、I、D三个参数,然后再用这三个参数去进行PID计算.最后能达到较快的调整速度,也能达到精确控制的效果.

杭锦旗19253276041： 模糊控制调节器与PID的区别是什么 - ？
丘荀卓莱： 一个属于智能控制,有学习能力,一个是传统控制,比较简单

杭锦旗19253276041： 模糊PID控制与传统PID控制有什么区别??？
丘荀卓莱： PID控制的原理和特点 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节.PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术...

杭锦旗19253276041： 温度控制系统的经典控制算法有哪些? - ？
丘荀卓莱： 目前在工业领域实际应用中,温度控制系统经典控制算法主要是 “ PID ”算法.只是不同厂家会结合自身经验,在标准PID控制算法的基础上,作些修改.北京赛德恒--您身边的控温专家!

杭锦旗19253276041： 人工智能模糊控制仪适用于什么工况控制?与PID控制仪有什么不同?？
丘荀卓莱： 模糊控制需要更多的先验知识,针对的模糊变量也定量化,输入和输出都经过模糊化和去模糊化.可以实现模糊+PID控制,模糊控制条件KP KI KD三个参数 PID控制应用范围最广,90%的控制还是PID,不过三个参数要靠经验调节.

杭锦旗19253276041： 锅炉温度控制系统的设计 - ？
丘荀卓莱： 你好,锅炉工程涉及到控制水流量、温度、水位、压力等相关控制程序.我公司做过煤粉锅炉,链条锅炉,燃气锅炉,燃油锅炉等相关锅炉产品.我公司是专业生产锅炉工程上的压力,温度,流量等相关传感器,变送器的厂家,配合工程商做工程,

杭锦旗19253276041： PID技术控制锅炉温度 - ？
丘荀卓莱： PID技术控制锅炉温度,主要在电热锅炉比较实用.燃油,燃气锅炉须燃烧机是比例调节的.燃煤锅炉不好控制.具体控制参数就是设定P(比例)I(积分时间)D(微分时间)

杭锦旗19253276041： 模糊PID控制中的模糊是什么意思 - ？
丘荀卓莱： 模糊PID就是在PID控制的基础上,使用模糊控制理论进行优化. 例如通过模糊规则来决定控制输出U的大小,模糊控制的作用主要起到将人的经验加到控制中去. 简单例子吧,假如通过燃气量的大小来控制炉温,炉温的测量值PV和设定值SP偏差较大,这个时候根据人为的经验就需要给一个比较大的作用,让燃气量加大或减小,这个人为的经验或者专家的经验通过模糊规则进行转换,最终控制输出U的大小.

杭锦旗19253276041： 电机控制中的 模糊控制,PID控制是控制电力电子,那他和直接用模糊控制,PID控制 - ？
丘荀卓莱： 1、模糊控制,PID控制是控制方法,电机是控制对象之一.2、可以使用很大方法控制电机,也可以使用某种控制方法(比如PID)控制很多非电机的用电器,比如电炉温度,自来水压力等等.3、电力电子器件是控制的执行机构,跟方法和被控的对象都不同.

杭锦旗19253276041： 模糊神经网络 - pid、模糊控制、模糊神经网络控制分别的优缺点是什么? ？
丘荀卓莱： 模糊控制在零点有盲点可以用PID控制弥补,PID控制需要精确的建模然后参数一般用凑试发,模糊控制比较自由不需要进行精确建模,两者结合比较好,神经网络一般缺少大量的数据不好实现