引言
模糊控制是智能控制的一个分支，经历了20多年的发展，模糊控制取得了瞩目的成就。它适用于复杂的、非线性的、数学模型不确定（包括精确模型难于确立或者建模过程复杂的系统）的控制系统，在控制过程中对被控对象的时变性和非线性具有较强的适应能力，同时对噪声也有较好的抑制作用，即鲁棒性比较强。但模糊控制器自身消除控制系统稳态误差的能力较弱，难以达到良好的控制精度，而用PID控制可以弥补其不足，而本文研究的目的正在于此。
模糊PID控制器在工业生产过程中具有十分重要的作用，这种控制器本身具有控制精度高的优点，同时又兼有模糊控制灵活、适应性强等众多优点，在那些具有非线性、时变性、时滞特性环节的复杂控制过程或机器控制中，发挥了特有的重要作用，对一些复杂控制系统和精度要求高的伺服系统可获得优良的控制效果。传统的工业控制技术伴随着控制理论系统的不断发展也日趋成熟。模糊控制技术在工业上的应用已十分广泛，除此之外，模糊技术目前在电视摄像机、中央空调机、全自动洗衣机、数码照相机等电器消费产品中也起到了关键作用。模糊控制是一种依据模糊推理、模仿人的思文方式，对那些难以建立精确数学模型的对象实施的一类控制。传统控制器主要依赖于系统行为参数，而模糊控制器的设计则是依赖于操作者的经验，因此模糊控制器实现了人的某些智能，是智能控制的一个重要分支，本文来自优\文/论~文?网，
毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324~9114找原文在复杂控制、非线性系统的控制中应用广泛。随着20世纪80年代自寻优Fuzzy PID调节器概念的提出[1]，具有模糊推理能力的自整定PID控制器也出现了，并逐步实现商品化，在商业生产应用中也渐渐占有一席之地，如MACTUS 210系列的模糊PID自校正调节器，它在1988年由三菱公司研发，使用了模糊控制规则和推理方法，优化了PID控制器的参数，具有较强的适应性，但调节过程比较复杂[2]。模糊PID控制器的研究与应用是近年来控制领域十分活跃的一支分支。模糊PID控制器已经有了不少的研究成果，而且被广泛地应用于生产实践中，但模糊控制的发展历史还不长，理论上的系统性和完善性、技术上的成熟性和规范性都还是远远不够的。模糊PID控制器正逐步向易于控制并且能消除静态控制偏差、尽量减少可调参数的方向发展。将模糊PID控制器应用于医学、生物等新型领域是新的研究方向。
1. 传统PID与模糊PID的比较
1.1 PID控制
PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器结构简单、稳定性好、调整方便、可靠性高目前已经成为现代工业控制的主要技术之一。当被控对象的内部结构和参数不能完全掌握、难以建立精确的数学模型时，使用PID控制技术最为方便。控制系统设计的核心是PID控制器的参数整定。控制参数根据被控过程的特性来确定。PID控制原理简单、适用面广、易于实现，但PID控制器的参数整定相当麻烦。要获得合理的PID参数，通常需要由实践经验丰富的技术人员在线整定。对于控制对象十分复杂的情况，如有很大的时变性、时滞性和非线性的环节，一组整定好的PID参数远远不能满足对系统的控制要求。为此，引入了一套模糊PID控制算法。
1.2 模糊PID控制
模糊PID控制器，主要是运用模糊算法并根据适当的模糊规则对PID控制器的比例、微分、积分系数进行在线实时优化来达到相对比较理想的控制效果。模糊PID控制由参数模糊化、参数解模糊、模糊规则推理、PID控制器等几个重要部分组成。模糊PID控制的重要任务是找出PID的三个参数与误差e和误差变化ec之间的关系。根据设定的输入和反馈信号，计算出e、ec，并根据模糊规则来进行模糊推理，再把模糊参数解模糊，输出PID控制器的比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数Kd[3]。
PID控制器结构简单、稳定性好、调整方便、可靠性高，但参数整定麻烦，难以满足对复杂控制对象的控制要求。模糊PID控制器无需考虑被控系统的模型，而只根据其误差e和误差变化ec等检测数据来调整Kp、Ki、Kd的值，最终使被控系统处于稳定工作态，其规律简单、鲁棒性好、运行可靠、易于实现，在复杂控制系统的控制中起到了独特作用，在工业生产控制过程应用也越来越广泛。
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