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出現(xiàn)了很多新型的控制系統(tǒng)。模糊控制就是其中之一。本期帶來基于模糊PID的直流電機Simulink模型的搭建。1、模糊控制模糊控制作為目前最具實際意義的智能控制方法之一，以模糊集合論、模糊語言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)。實現(xiàn)一步模糊控制算法的過程：獲取被控制量的精確值。將此量與給定值比較得到誤差信號，一般選誤差信號作為模糊控制器的一個輸入量。把誤差信號的精確量進行模糊化變成模糊量。

1.系統(tǒng)模型和參數(shù)下面給出了巡航控制問題的傳遞函數(shù)模型。有關(guān)推導，請參閱：MATLAB/Simulink建模-車輛巡航控制 (1)。

圖1 離線標定流程圖 整車VBC離線標定的第一步也是最關(guān)鍵的一步是搭建模型。打開MATLAB軟件，進入Simulink工作界面，配置好Simulink環(huán)境，根據(jù)ECM電控系統(tǒng)的控制邏輯搭建相應(yīng)的仿真模型。對于建模，Simulink提供了非常方便的圖形建模方式，通過單擊、拖放和連接不同模塊來完成仿真模型的建立，其本質(zhì)上就是圖形化的編程。

相比于其他的編程工具（如Java、C++等），Simulink可通過繪制方框圖代替編寫程序，因此降低了開發(fā)難度；同時軟件會自動調(diào)整最大步長，以保證仿真精度，有利于提升仿真系統(tǒng)的響應(yīng)速度[8]?；?em>Simulink工具箱的系統(tǒng)模型構(gòu)建方式如下。首先選擇用于構(gòu)建數(shù)學模型的傳遞函數(shù)。

1、工作原理下圖為電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖：下圖為電動轉(zhuǎn)向原理圖：EPS系統(tǒng)的正向輸入系統(tǒng)框圖為：EPS系統(tǒng)的逆向輸入系統(tǒng)框圖為：基于Simulink模型整體函數(shù)傳遞框圖為：2、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學模型及參數(shù)2.1、系統(tǒng)的動力學分析以方向盤為研究對象建立動力學模型：以小齒輪為研究對象建立動力學方程：

?? 案例介紹 以一個黑箱石墨加熱器PID控制模型為例，通過PID調(diào)控石墨加熱體兩端的電壓，石墨加熱體以輻射傳熱的形式控制試驗件的溫度。其中，傳熱過程由TAITherm計算模擬，控制過程由Simulink模擬。

PEMFC的熱管理由冷卻系統(tǒng)完成，冷卻系統(tǒng)的建模仿真研究對實際的工業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。國內(nèi)外學者針對冷卻系統(tǒng)的建模和仿真已經(jīng)提出了很多的理論和工具。馬天才，Wang使用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型，對燃料電池的溫度變化進行了研究。羅馬吉等使用CT-COOL軟件建立了燃料電池冷卻系統(tǒng)的一維模型，達到了較高的仿真精度。

Simulink模塊以其簡單的模塊搭建風格見長，不同于以往任何藥物代謝動力學軟件，無需使用者較深的編程與數(shù)學基礎(chǔ)即可搭建出房室模型，甚至生理藥動學模型，更適合醫(yī)藥院校教師和學生使用，激發(fā)學生學習熱情。教學過程中筆者也發(fā)現(xiàn)，部分學生在理解了二室模型的搭建思路后，甚至能夠獨立搭建三室模型并相互討論。筆者將搭建好的模型發(fā)布在網(wǎng)上供各位教師一同探討學習，僅作為一種新的教學理念進行嘗試。

狀態(tài)機發(fā)出伸出、收回的指令信號（對應(yīng)控制信號為0或1），由作動器輸出的位移通過負反饋由PID控制作動器按指定位移100mm伸出、收回。在此過程中，Simulink控制系統(tǒng)模型上傳到模型總線的數(shù)據(jù)為PID參數(shù)，從模型總線接收的參數(shù)為作動器位移和作動器伸出、收回的指令信號。

pemfc的系統(tǒng)所用到的方程那么對應(yīng)的模塊搭建如下，可見對于較大的模型搭建還是比較難得

圖8 電動舵機模型 下面是分別采用永磁同步電機和直流無刷電機搭建位置伺服系統(tǒng) 圖9 永磁同步電機位置伺服圖10 直流無刷電機的舵面伺服系統(tǒng)2.5 推進系統(tǒng)仿真Simcenter Amesim提供熱液壓庫、熱氣動庫，航空航天庫、燃油庫、火箭發(fā)動機庫、兩相流庫、熱庫等，可以幫助用戶搭建推進系統(tǒng)模型，實現(xiàn)分析和重現(xiàn)發(fā)動機的動態(tài)和靜態(tài)特性，指導優(yōu)化設(shè)計。

電機，作為一個被廣泛使用的被控對象，很有必要對其特性進行研究，最好的辦法莫過于搭建電機模型。今天，我們將在Simulink環(huán)境下，采用微分方程、傳遞函數(shù)、狀態(tài)方程、Simscape等4種不同的方式搭建電機模型，幫助大家對Simulink建模方式以及電機特性都能有一個更深的認識。

Simulink 模型還包括內(nèi)部組件，如可變浮力系統(tǒng)(VBS)、用于橫向重心(TCG) 配平的旋轉(zhuǎn)配重，以及可以前后移動用于縱向重心(LCG) 配平的質(zhì)點。在 Simscape? 中則對這些子系統(tǒng)的質(zhì)點和作動器進行了建模，以便于輕松地將各種組件組合到更大的被控對象模型框架中（圖2）。 圖 2.

總之，當我們在Simulink環(huán)境下，搭建電力電子控制系統(tǒng)的仿真模型時，需要考慮電力電子系統(tǒng)的實際情況，讓仿真模型的仿真速率是與實際情況相符，這樣仿真結(jié)果才能準確反映真實的變化。 如果想要查看Simulink模型中不同模塊的仿真速率，可以點擊Simulink的左側(cè)模型的圖標，選擇Colors即可。

水溫控制器系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系 Dymola搭建的PID控制器如下圖所示，它會讀取Standard中溫度傳感器傳來的當前溫度并計算與目標溫度之間的誤差，經(jīng)過PID算法決定電熱絲的發(fā)熱功率的大小，以達到使出口處水溫升高并維持在50℃的目的。 Dymola PID控制模型 3.

Matlab/Simulink模塊搭建，其部分控制結(jié)構(gòu)如圖7所示。

系統(tǒng)硬件模塊連接如圖1所示。系統(tǒng)軟件主要采用C語言編寫，通過C語言和Keil搭建軟件編程環(huán)境，機智云物聯(lián)網(wǎng)平臺和硬件電路開發(fā)板作為調(diào)試工具來完成系統(tǒng)設(shè)計。