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1、大时滞系统的模糊-smith控制 西 安 邮 电 学 院 毕 业 设 计（论 文） 院（系）： 自动化学院 专 业： 自动化 班 级： 自动化0804班 学生姓名： 耿宗杰 导师姓名： 魏秋月 职称： 讲师 起止时间： 2012年 03月 06日至 2012年 06月 11日 西 安 邮 电 学 院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名 耿宗杰 指导教师 魏秋月 职称 讲师 院（系）别 自动化学院 题目 任务与要求 专业 测控技术与仪器 大时滞系统的模糊-Smith 控制 分析采用常规模糊控制的大时滞系统控制性能不佳的原因,研究适合大时滞系统的模糊-Smith 控制策略，并对控制算法进行仿真。算法
2、应用于大时滞系统控制时应具有较好的性能,且对于时滞参数大范围变化的系统应具有良好的鲁棒性。 开始日期 2010年12月10日 完成日期 2012年6月25日 201112 月 6 日 院长(签字) 西 安 邮 电 学 院 毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 学生姓名 耿宗杰 指导教师_魏秋月_ 职称_ 讲师_ 院（系）别_自动化学院_专业_自动化 _ 题目_ 大时滞系统的模糊-Smith 控制 工作进程 1. 楼顺天, 胡昌华, 张伟.基于 MATLAB 的系统分析与设计模糊系统. 西安: 电子科技大学出版社, 1998. 2. 席爱民.模糊控制技术. 西安: 电子科技大学出版社, 20
3、08. 3. 郑恩让，聂诗良. 控制系统仿真. 北京: 中国林业出版社， 2006. 主要参考书目(资料主要参考书目(资料) ) 主要仪器设备及材料 计算机、MATLAB软件 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周三为固定答疑时间，其余时间有问题时电话联系 地点：教研室或测控实验室 对计划的说明 无 西安邮电学院 毕业设计(论文)开题报告 自动化 学院 自动化 专业 08 级 04 班 课题名称：大时滞系统的模糊_Smith控制 指导教师： 魏秋月 报告日期： 2012-3-22 说明： 本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并
4、交指导教师审阅。 西安邮电学院毕业设计 (论文)成绩评定表 西安邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表) 摘要 . I Abstract . II 1 引言 . 1 2 模糊控制概况 . 2 2.1模糊控制简介 . 2 2.2 模糊控制基础 . 2 2.3模糊控制的基本理论 . 3 2.3.1模糊控制器的基本结构 . 3 2.3.2知识库 . 3 2.3.3模糊化 . 4 2.3.4模糊推理 . 5 2.3.5精确化 . 5 2.4 模糊控制理论主要研究内容 . 5 2.5 模糊控制的特点 . 6 2.6 模糊控制的缺点 . 6 2.7 模糊控制系统 . 6 Fuzzy-PID复合控制 .
5、7 自适应模糊控制 . 7 参数自整定模糊控制 . 7 专家模糊控制EFC(Expert Fuzzy Controller) . 7 仿人智能模糊控制 . 7 神经模糊控制(Neuro-Fuzzy Control) . 7 多变量模糊控制 . 8 2.8 模糊控制理论研究的现状. 8 3 在MATLAB中搭建模糊控制系统 . 10 3.1 模糊推理过程 . 10 3.1.1 模糊推理过程的步骤. 10 3.1.2 自定义模糊推理 . 12 3.2在MATLAB模糊逻辑工具箱中构造模糊推理系统的步骤 . 12 3.3 使用图形界面工具建立模糊推理系统 . 13 3.3.1构建模糊推理系统 . 1
6、3 3.3.2模糊控制系统仿真 . 16 3.3.3建立模糊控制系统 . 17 4 模糊_Smith控制及仿真 . 19 4.1 Smith补偿原理 . 20 4.2时滞过程的模糊_Smith控制 . 21 4.3 模糊_Smith控制的改进 . 25 5模糊-smith控制的MATLAB仿真 . 26 5.1 普通模糊控制系统的仿真. 26 5.2模糊-smith控制系统的仿真 . 27 5.3带smith预估器的模糊-smith控制系统仿真 . 29 5.4 PID控制系统的仿真 . 30 6 结果分析及总结. 32 6.1仿真结果分析 . 32 6.2 总结. 32 摘要 针对大时滞对象
7、，把史密斯（Smith）预估控制原理和模糊控制器参数的自适应调整方法结合起来，即在Smith预估控制系统中，利用自适应机制在线整定模糊控制器的参数，即根据控制系统在各个阶段呈现出的不同特点来适时调节模糊控制器的量化和比例因子，以适应对象特性的变化。仿真研究表明，所提方法能有效克服普通模糊控制算法不适应大时滞系统控制和常规Smith算法过于依赖模型精度的缺陷，提高了普通模糊控制器对大滞后系统的控制能力。同时该算法还具有很强的鲁棒性和良好的控制品质。 关键字：模糊控制 大时滞 PID 斯密斯预估器 仿真 I Abstract In the complicated industry controll
8、ed process,the controlled objects usually own the time delay,nonlinear,time-change characteristic and exist the category of interferences.So,if the traditional PID control method is only used,the static and dynamic output capability is not very satisfying.The fuzzy control as a branch of intelligenc
9、e control field could be good at controlling those complicated,nonlinear systems with the characteristic of the parameter drift,the inaccurate model and time delay because the essence of fuzzy control is nonlinear control and adaptive control.Fuzzy control makes the systems more stable and more robust.This paper describes some causes of degrading the general fuzzy control quality and presents a kind of fuzzy-smith control strategies for a large dead-time system.The simulation results show that the fuzzy-smith control method has some excellent
