智能pid控制器設(shè)計與仿真【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告電氣工程及其自動化電氣工程及其自動化智能智能PIDPID控制器設(shè)計與仿真控制器設(shè)計與仿真一、選題的背景與意義PID(ProptionalIntegralDerivative)控制是控制工程中技術(shù)成熟的、應(yīng)用廣泛的一種控制策略，而經(jīng)過長期的工程實踐，已形成了一套完整的控制方法和典型結(jié)構(gòu)。它不僅適用于數(shù)學(xué)模型已知的控制系統(tǒng)，而且對于大部分?jǐn)?shù)學(xué)模型難以確定的工業(yè)過程也可應(yīng)用，在眾多工業(yè)過程控制中均取得了滿意的成

2、果。PID控制器工作基理：由于各種來自外界的擾動的不斷產(chǎn)生，要想達(dá)到保持現(xiàn)場控制的對象值恒定的目的，控制作用就必須不斷的進(jìn)行。若擾動的出現(xiàn)使得現(xiàn)場控制的對象值(以下簡稱被控參數(shù))發(fā)生變化，現(xiàn)場檢測元件就會將這種變化經(jīng)過采集后通過變送器送至PID控制器的輸入端，并與其給定值(以下簡稱SP值)進(jìn)行比較而得到偏差值(以下簡稱e值)，而調(diào)節(jié)器按此偏差并以我們預(yù)先設(shè)定的整定參數(shù)控制規(guī)律發(fā)出控制信號，去改變調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器的開度，使調(diào)節(jié)器的開度增加或減少

3、，從而使得現(xiàn)場控制的對象值發(fā)生改變，并趨向于給定值即SP值，從而達(dá)到控制目的，如圖所示，其實PID實質(zhì)就是對偏差（e值）進(jìn)行比例、積分、微分運算，根據(jù)運算結(jié)果進(jìn)而控制執(zhí)行部件的過程。比例（P）積分（I）微分（D）執(zhí)行部件e(t)設(shè)定反饋e(t)y(t)PID控制器的控制規(guī)律可以描述如下：比例（P）控制可以迅速反應(yīng)誤差，從而減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。但是，比例控制不能消除此穩(wěn)態(tài)誤差。比例放大系數(shù)加大，會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分（I）控制的作用則效率

4、和質(zhì)量的作用；應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊自適應(yīng)、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。在電力電子學(xué)的眾多研究應(yīng)用領(lǐng)域中智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有先進(jìn)代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一同樣也是研究的新熱點之一。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：1、了解和掌握過程控制的發(fā)展過程及發(fā)展方向，對PID控制器的各種整定方法有較全面和深刻的理解；2、了解智能控制、模糊自適應(yīng)PID的發(fā)展概況，掌握模糊自適應(yīng)PID控制運算及其仿真；3、了

5、解智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的發(fā)展概況，掌握神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制運算及其仿真；4、了解智能控制、粒子群算法（pso）代碼調(diào)用的發(fā)展概況，掌握粒子群算法（pso）代碼調(diào)用控制運算及其仿真；5了解智能控制、simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)的發(fā)展概況，掌握simulink模型優(yōu)化pid控制運算及其仿真；6、熟練掌握MATLAB仿真軟件，通過仿真為實際控制系統(tǒng)設(shè)計仿真提供理論指導(dǎo)；三、研究的方法與技術(shù)路線：在本課題中，PID控制器，一種工業(yè)普遍事

6、業(yè)的控制方式。本設(shè)計擬針對PID參數(shù)調(diào)整采用模糊自適應(yīng)PID，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID，粒子群算法（pso）代碼調(diào)用，simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)等幾種典型PID進(jìn)行研究，要求建立其數(shù)學(xué)模型，并對對象進(jìn)行控制，使系統(tǒng)穩(wěn)定。即是對系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制進(jìn)行PID控制。在工程實際應(yīng)用中，應(yīng)用最為廣泛的控制器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。PID控制器問世至今已有70年歷史，它以結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要