针对经典控制理论及现代控制理论在复杂控制系统中应用的局限性，研究①模糊控制的可行性及优势；②模糊控制方案的实现方法；③模糊控制存在的问题（稳态性能差）以及模糊控制改进方法；④模糊控制系统的MATLAB仿真方法；⑤在电加热微型反应器（大惯性时变系统）中的应用研究。
本课题主要研究的内容可以分为以下五个部分：
1、对模糊控制理论的产生背景、应用、现状与发展以及目前所存在的一系列问题进行概要分析。
2、对基本模糊控制器的结构、模糊推理系统以及模糊控制系统的实际与仿真方法进行研究。重点研究利用MATLAB模糊逻辑工具箱（MATLAB Fuzzy Logic Toolbox）进行模糊推理系统的设计与模糊控制系统在SIMULINK中的仿真方法。
3、针对电加热反应器这类大惯性对象，当采用经典控制论或现代控制论来设计控制系统时总会遇到一些不明确的或者模糊的问题。为了解决这些模糊性问题，传统的控制理论提出的方法的共同特点是必须建立被控对象的数学模型，而对于许多复杂系统却难以建立满足控制要求的数学模型，因此产生了模糊控制理论。本课题所要研究的就是通过模糊控制这种方法对大惯性对象产生很好的控制作用。这就关系到模糊控制器的设计。
4、该控制系统中，若采用PID调节必将产生严重的滞后效应，很难达到良好的控制效果。本系统用模糊控制器、执行器、被控对象三部分组成，系统原理图如图1.1所示：
5、根据计算得到模糊控制规则库，再由模糊控制规则库通过MATLAB直接生成指令，考虑直接用模糊控制器件实现其功能。
由于电加热微型反应器是属于高阶大惯性对象，采用传统的控制策略，很难满足过渡过程短、超调量小、稳态精度高的控制要求.本文介绍一种参数在线自校正模糊控制器，采用改进的参数校正原则，在控制过程中根据不同的给定偏差值对模糊控制器的偏差量化因子、偏差变化率量化因子以及比例因子、积分因子等进行校正。针对电加热微型反应器这类大惯性对象，提出一种改进参数校正模型的自校正模糊控制方法。其结构简单，实现方便，并具有优良的控制性能:稳态精度高、响应速度快而且超调t小，在实际中，具有较广的使用价值。
本文主要研究了电加热微型反应器这一大惯性、大滞后系统温度的自动控制。由于该控制对象的特性很难用数学表达式表示出来，加之又有非线性等因素，因而用经典控制技术和现代控制技术来控制将很难达到控制要求。而模糊控制可以达到期望的控制要求。
 
目录 
摘要Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章  绪论
1.1 控制科学发展的历史回顾1
  1.2模糊控制理论的产生2
  1.3模糊控制理论发4
  1.4 模糊控制的优点及缺点5
1.5本文研究的内容、方案与创新点7
1.5.1 本文研究的主要内容7
1.5.2 本文采取的方案与创新点8
第2章  模糊控制系统设计与仿真方法研究
2.1 模糊控制系统设计基础9
  2.1.1 基本模糊构控制器的结9
2.1.2 模糊推理系统10
2.1.3 模糊推理系统的设计步骤12
2.2  MATLAB模糊逻辑工具箱12
2.2.1模糊逻辑工具箱概述12
2.2.2 图形用户界面系统13
2.2.3 使用图形界面建立模糊推理系统13
2.3  模糊控制系统设计与仿真实例18
2.3.1 控制系统的组成18
2.3.2 模糊控制器的设计18
2.3.3 模糊推理系统的设计与仿真20
2.3.4 模糊推理系统FIS的建立21
2.3.5 控制系统的仿真23
2.4 小结24
第3章  电加热微型反应器的控制
3.1 电加热微型反应器25
3.2 几种控制方案25
3.2.1 PID控制26
3.2.2 串级自适应预估控制26
3.2.3 模糊控制27
3.2.4 改进的模糊控制27
3.3 参数在线自校正模糊控制方案设计29
3.3.1 参数在线自校正模糊控制器的结构29
3.3.2 参数在线自校正模糊控制器的设计30
3.3.3 参数的自校正方法32
第4章 系统仿真
4.1  MATLAB仿真环境简介34
4.2 系统仿真35
4.3 小结37
结束语38
参考文献 40
致谢 41
 

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