作         者：沈　平１，段小剛１，李涵雄１，２
（中南大學機電工程學院   香港城市大學制造工程及工程管理系）

摘　　　要：針對模糊ＰＩＤ控制器缺乏系統的整定方法的問題，提出了一種解析的基于增益
裕度和相位裕度的模糊ＰＩ控制器的參數自整定方法。首先推導出模糊ＰＩ控制器的解析模型，
該解析模型包括線性控制器和非線性補償控制器２個部分。參數整定時，將非線性補償控制器
看作過程的擾動，由線性控制器和被控對象的一階純時滯模型，基于系統的增益裕度和相位
裕度，導出模糊ＰＩ控制器的參數。仿真結果表明，對于時變高階系統，和傳統的ＰＩ控制器相
比，模糊ＰＩ控制器具有魯棒性強，超調小，調整時間短等優點。
關　鍵　詞：模糊ＰＩ；自整定；增益裕度；相位裕度

引　     言： 對于高階、時變、非線性等工業過程，傳統的ＰＩＤ控制通常達不到理想的控制效果。由于魯棒性強，模糊ＰＩＤ控制器在工業界得到了越來越廣泛的應用［１�玻常荨５�因缺少系統的參數整定方法，模糊ＰＩＤ器仍然不方便使用［１］，限制了它的進一步推廣與應用。模糊ＰＩＤ控制器的整定一般采用調整比例因子和規則庫參數二者相結合的方法［４］，但模糊ＰＩＤ控制器是非線性控制器，改變規則庫參數引起非線性加強，解析異常困難［４］。故模糊ＰＩＤ控制器整定僅調整比例因子，但由于非線性的影響，解析依舊很困難，所以模糊ＰＩＤ控制器整定常采用定性的方法［４�玻罚荩�而定性的方法不方便工業的應用。基于工業界通常采用ＰＩ控制的事實，本文提出一種解析的基于增益和相位裕度的模糊ＰＩ參數自整定方法。首先推導出模糊ＰＩ的解析模型，然后根據被控對象的一階純時滯模型，采用增益和相
位裕度的方法，導出模糊ＰＩ控制器的參數。仿真結果表明模糊ＰＩ控制具有魯棒性強，超調小，調整時間短等優點。

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