温度控制的pid模糊控制系统matlab代码

在进行温度控制时，可以采用PID模糊控制系统，在MATLAB中实现该控制系统的代码如下：

% 温度控制PID模糊控制系统

% 定义模糊系统输入输出变量
inputs = {'error','error_dot'};
outputs = {'change'};

% 定义模糊系统输入输出变量范围
inputRange = [-10 10; -10 10];
outputRange = [-5 5];

% 设置模糊系统的模糊隶属度函数
mf = newmf('trimf', [-10 -10 -5], 'error', [-10 -5 0], 'error', [-5 0 5], 'error', [0 5 10]);
fismat = newfis('PID Temperature Control', 'mamdani', 'min', 'max', 'prod', 'sum', 'centroid');

% 添加输入输出变量
fismat = addvar(fismat, 'input', 'error', inputRange(1,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 1, 'NB', mf(1,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 1, 'NS', mf(2,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 1, 'Z', mf(3,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 1, 'PS', mf(4,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 1, 'PB', mf(5,:));

fismat = addvar(fismat, 'input', 'error_dot', inputRange(2,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 2, 'NB', mf(1,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 2, 'NS', mf(2,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 2, 'Z', mf(3,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 2, 'PS', mf(4,:));
fismat = addmf(fismat, 'input', 2, 'PB', mf(5,:));

fismat = addvar(fismat, 'output', 'change', outputRange);
fismat = addmf(fismat, 'output', 1, 'NB', mf(1,:));
fismat = addmf(fismat, 'output', 1, 'NS', mf(2,:));
fismat = addmf(fismat, 'output', 1, 'Z', mf(3,:));
fismat = addmf(fismat, 'output', 1, 'PS', mf(4,:));
fismat = addmf(fismat, 'output', 1, 'PB', mf(5,:));

% 设定模糊规则
ruleList = [
1 1 1 1 1
2 2 1 1 1
3 3 1 1 1
4 4 1 1 1
5 5 1 1 1
1 2 1 1 1
1 3 1 1 1
1 4 1 1 1
1 5 1 1 1
2 1 1 1 1
2 3 1 1 1
2 4 1 1 1
2 5 1 1 1
3 1 1 1 1
3 2 1 1 1
3 4 1 1 1
3 5 1 1 1
4 1 1 1 1
4 2 1 1 1
4 3 1 1 1
4 5 1 1 1
5 1 1 1 1
5 2 1 1 1
5 3 1 1 1
5 4 1 1 1];
fismat = addrule(fismat, ruleList);

% 设定初始温度和期望温度
cInit = 25;
cTarget = 45;

% 初始化PID控制器
Kp = 0.5;
Ki = 0.1;
Kd = 0.01;
pid = pidtune(PID,Kp,Ki,Kd);

% 循环进行温度控制
for i=1:500
    % 获取当前温度和误差
    c = getTemperature();
    error = cTarget - c;
    
    % 计算模糊输入，模糊推理得到控制输出
    error_dot = error - prev_error;
    inputs = [error error_dot];
    output = evalfis(inputs, fismat);
    
    % PID控制的输出
    pid_output = evalPID(pid, error);
    control_output = output + pid_output;
    
    % 控制执行
    setHeater(control_output);
    
    % 更新误差，用于下一次控制计算
    prev_error = error;
    
    % 绘制控制曲线
    plotTemperature(c);
    drawnow();
end

以上代码可以在温度控制实验中使用，通过模糊控制和PID控制结合的方式，实现温度控制效果更加优化。在代码中通过设定模糊隶属度函数和模糊规则，将错误和误差变化量作为模糊系统的输入，输出为控制器应该给出的变化值。同时通过PID控制器输出的控制量，得到最终的温度控制输出，并更新控制器状态进行下一次控制。