基于模糊PID控制算法的恒温石英晶体振荡器
4 模糊PID控制系统仿真及结果分析
由于恒温晶体振荡器控制系统加热部分本身具有滞后性、非线性、时变性的特点，将其近似为一个二阶滞后环节的描述为：
4．1 模糊PID控制系统仿真
在Matlab的Command Window窗口运行Fuzzy函数进入模糊逻辑，确定模糊控制器类型，编辑输入输出变量的隶属度函数，建立模糊控制规则，生成*.fis文件并导入到仿真系统中的模糊控制器命名为md．fis。接下来返回到Command Window窗口，输入Simulik进入Simulik环境下。建立如图6所示的完整模型。然后再双击Fuzzy Logic Controller图标，在弹出对话框中输入md即可。仿真实验结果如图7所示。
4．2 PID控制系统仿真
在Matlab的Simulink环境中建立如图8所示的PID控制仿真框图，得到仿真结果如图9所示。
由仿真结果可明显看出模糊自整定PID调节较之常规PID调节，系统的快速性和稳定性得到了提高，总结起来模糊自整定PID主要有以下几个优点：
(1)模糊自整定PID算法初值为零，不需要人工给定初始整定值，也能通过自整定获得参数的最优值，且实现简单，而常规PID算法需要操作者根据以往的累积经验以及实际的系统输出经多次试调之后获得较优值。
(2)模糊自整定PID算法的超调量和调整时间均小于常规PID算法。
(3)模糊自整定PID控制器使系统的快速性和各项性能指标得到显著提高，说明了该方法的有效性。
5 结束语
文中设计了一种基于模糊PID控制算法的恒温晶体振荡器。该系统利用c8051f300单片机为控制核心实现了晶体振荡器温度的实时控制，并用Matlab进行了仿真。仿真结果表明，该系统既能保证温度调节的快速性，又能满足系统达到晶体谐振器拐点温度时系统的稳定性，可以保证频率稳定度的恒温控制。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码