基于模糊PID控制算法的恒溫石英晶體振蕩器
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4 模糊PID控制系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析
由于恒溫晶體振蕩器控制系統(tǒng)加熱部分本身具有滯后性、非線性、時(shí)變性的特點(diǎn)，將其近似為一個二階滯后環(huán)節(jié)的描述為：
4．1 模糊PID控制系統(tǒng)仿真
在Matlab的Command Window窗口運(yùn)行Fuzzy函數(shù)進(jìn)入模糊邏輯，確定模糊控制器類型，編輯輸入輸出變量的隸屬度函數(shù)，建立模糊控制規(guī)則，生成*.fis文件并導(dǎo)入到仿真系統(tǒng)中的模糊控制器命名為md．fis。接下來返回到Command Window窗口，輸入Simulik進(jìn)入Simulik環(huán)境下。建立如圖6所示的完整模型。然后再雙擊Fuzzy Logic Controller圖標(biāo)，在彈出對話框中輸入md即可。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/162185.htm
4．2 PID控制系統(tǒng)仿真
在Matlab的Simulink環(huán)境中建立如圖8所示的PID控制仿真框圖，得到仿真結(jié)果如圖9所示。
由仿真結(jié)果可明顯看出模糊自整定PID調(diào)節(jié)較之常規(guī)PID調(diào)節(jié)，系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定性得到了提高，總結(jié)起來模糊自整定PID主要有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：
(1)模糊自整定PID算法初值為零，不需要人工給定初始整定值，也能通過自整定獲得參數(shù)的最優(yōu)值，且實(shí)現(xiàn)簡單，而常規(guī)PID算法需要操作者根據(jù)以往的累積經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際的系統(tǒng)輸出經(jīng)多次試調(diào)之后獲得較優(yōu)值。
(2)模糊自整定PID算法的超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間均小于常規(guī)PID算法。
(3)模糊自整定PID控制器使系統(tǒng)的快速性和各項(xiàng)性能指標(biāo)得到顯著提高，說明了該方法的有效性。
5 結(jié)束語
文中設(shè)計(jì)了一種基于模糊PID控制算法的恒溫晶體振蕩器。該系統(tǒng)利用c8051f300單片機(jī)為控制核心實(shí)現(xiàn)了晶體振蕩器溫度的實(shí)時(shí)控制，并用Matlab進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，該系統(tǒng)既能保證溫度調(diào)節(jié)的快速性，又能滿足系統(tǒng)達(dá)到晶體諧振器拐點(diǎn)溫度時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以保證頻率穩(wěn)定度的恒溫控制。
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