參數(shù)模糊自整定PID控制器的研制.pdf

1、在實(shí)際的工業(yè)控制中，PID控制依然是最主要的一種控制方式，所以如何簡(jiǎn)單、有效的實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的整定有著重要的工業(yè)意義；對(duì)于工業(yè)過(guò)程中常出現(xiàn)的非線(xiàn)性、時(shí)變的系統(tǒng)來(lái)講，如何實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)的自整定顯得猶為重要。 PID的參數(shù)整定多依賴(lài)于人工經(jīng)驗(yàn)和具體的對(duì)象模型，整定結(jié)果往往不能令人滿(mǎn)意。另外，即使PID參數(shù)調(diào)整的很好，當(dāng)控制對(duì)象參數(shù)變化后，系統(tǒng)的性能必然也會(huì)受到影響。模糊控制作為智能控制一個(gè)新型領(lǐng)域，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，模糊

2、控制事先不需要獲知對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，而是基于人類(lèi)的思維以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，用語(yǔ)言規(guī)則描述控制過(guò)程，并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文分析了工程中常用的PID參數(shù)整定方法，通過(guò)研究將模糊控制與PID不同的結(jié)合方法，實(shí)現(xiàn)了無(wú)須精確確定對(duì)象模型，只須將操作人員和專(zhuān)家長(zhǎng)期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線(xiàn)辨識(shí)對(duì)象特征參數(shù)，實(shí)時(shí)改變控制策略，便可對(duì)PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)最佳調(diào)整。 在研究模糊技術(shù)與PID控制相結(jié)合的基礎(chǔ)上，

3、提出了微分剝離法和將不完全微分引入法這兩種參數(shù)模糊自整定PID控制器，并設(shè)計(jì)出一種參數(shù)模糊自整定PID控制器。該控制器硬件系統(tǒng)選用MCS-51系列單片機(jī)，完成數(shù)據(jù)采集、參數(shù)整定、LED顯示、聲光報(bào)警等功能，軟件采用單片機(jī)常用的編程語(yǔ)言C51編制。論文中結(jié)合典型工業(yè)控制過(guò)程的例子對(duì)不同的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。仿真結(jié)果表明，對(duì)在實(shí)際復(fù)雜工業(yè)對(duì)象中存在的非線(xiàn)性、時(shí)變性等特點(diǎn)，所設(shè)計(jì)的模糊自整定PID控制策略具有較好的控制效果和品質(zhì)，具有一定