自动控制原理分享报告——仿真步骤
- PID模型
- 原理展示
- simulink展示
- 模糊控制模型
- 原理展示
- 仿真演示
PID模型
原理展示
simulink展示
模糊控制模型
原理展示
本伺服电机跟踪系统的总体结构框图如下图所示,我们可以看到输入模糊逻辑控制器的输入语言量选择偏差 e 和偏差率 ec ，输出语言变量为 ∆Kp、∆Ki、∆Kd ，构造一个双输入三输出的模糊控制器，语言变量的模糊集合为{NB，NM，NS，0，PS，PM，PB}，由 7 个模糊值将集合划分开，分别对应负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。 e、ec、∆Kp 、∆Ki 和 ∆Kd 的量化论域范围都取为{-3，-2，-1，0，1，2，3}。量化因子 Ke=3/emax，Kec=3/ecmax，缩放因子：Kp=3/pmax，Ki=3/imax，Kd=3/dmax。
仿真演示
- Matlab命令窗输入 fuzzy ，弹出如下窗口：
我们可以选择增加输入(Add Variable)来实现双入单出控制结构。如图：
输入输出变量的模糊化：即把输入输出的精确量转化为对应语言变量的模糊集合。
首先我们要确定描述输入输出变量语言值的模糊子集，并设置输入输出变量的论域，然后我们为模糊语言变量选取相应的隶属度函数。
在模糊控制工具箱中，我们在Member Function Edit中即可完成这些步骤。首先我们打开Member Function Edit窗口.如下图所示:
按照原理中给出的参数进行设计：
将范围设到[-3,3]，隶属函数添加到7
然后根据设计要求分别对这些隶属函数进行修改，包括对应的语言变量，隶属函数类型。最终结果如下图：
根据控制规则表，各参数之间的调节规则可以
写成条件语句的形式，如下：
If e is Ai，and ec is Bi，Then k_p is Ci，and k_i isDi，and k_d is Ei
在FIS Editor菜单栏下的Edit中打开“Rules”,即可进行规则的添加，依照上述规则，添加完成后，如下
将其导出 fis文件的保存
这一步有坑，需要注意因为，一般大家保存文件都是，把文件保存在某个文件夹里面，这无可厚非，绝大多数情况也是这样的。包括在一般的matlab编程中，保存文件也是保存在matlab可以“识别”的空间里面，即我们的.m所在的文件中。然而，对于这个模糊控制器fis文件，更加要注意的是需要”To Workspace” 而不是“To file”（大多数情况我们存matlab文件是“To file”）。我之前也一直是这么保存、打开fis文件。然而，在下面的第三步中“基于Matlab的Simulink Library 的控制器”，需要用到fis逻辑，并且在命令窗口也能够把这个fis文件读入（或者也叫加载吧，但是命令是 readfis）也没问题，不报错。然而，就算在编译仿真的时候老是通过不了，主要 错误就是找不到那个fis文件（“未定义函数或变量”），然而在命令窗口是明明可以读取的。如下图所示：
正常导出
读取结果：
运行报错：
刚开始，实在找不出问题，就去百度，也有几个人遇到此问题，不是沉贴多年的僵尸贴就是随便顶的。不过，有一个用户提到过 存储的路径问题，也就是存储到Workspace还是File的。这里的是workSpace，一定要注意
应该如下：
进行如下设置，
建立simulink模型，如下图：
导入。
运行报错，原因是模型的输入输出参数不对应，但不知道为什么。
卡到这里，目前搜到的结果
https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/answers/128865-invalid-setting-for-input-port-dimensions-of-induction-demux-the-dimensions-are-being-set-to-1-t
https://zhidao.baidu.com/question/80136039.html
错误问题分析：论文的仿真的传函不正确，根据刚刚模糊原理的讲解，应该加入一个PID控制模块。
结合这篇参考，我们加入了PID控制模块，参数选外部参数
最终图：
结果图：
