粗糙PID控制器的研究.pdf

1、PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好、可靠性高等優(yōu)點，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制中。但是，PID控制的缺點是不適用于有大滯后、時變、非線性的控制對象。粗糙集理論作為一種知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)分析的新方法，可以處理不精確、不一致與不完整等各種不完備的數(shù)據(jù)，利用它可以從數(shù)據(jù)中獲取有用的知識。利用粗糙集理論可以從數(shù)據(jù)集中提取規(guī)則集，不需要先驗信息等優(yōu)點設(shè)計的粗糙控制器已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)控制中。然而，粗糙控制往往不夠精細，影響

2、了它的實際應(yīng)用。
　　 針對以上問題的存在，本文將粗糙控制和PID控制的優(yōu)點相結(jié)合研究一種基于粗糙集理論和PID控制的控制器，一方面可以改善粗糙集控制的缺陷，另一方面可以彌補PID控制對復(fù)雜對象控制的不足。
　　 本文介紹了智能PID控制和粗糙控制的概念、特點及其發(fā)展現(xiàn)狀；接著介紹了基于粗糙集理論的知識獲取方法、PID控制及其參數(shù)整定算法；基于上述知識，研究粗糙PID控制器的設(shè)計方法。設(shè)計關(guān)鍵是如何從PID控制行為的數(shù)據(jù)

3、樣本中提取相應(yīng)的決策表(規(guī)則集)。具體設(shè)計思路為：應(yīng)用外部測試信號激勵系統(tǒng)來獲取數(shù)據(jù)；應(yīng)用粗糙集理論從輸入輸出數(shù)據(jù)中通過學習構(gòu)建比例控制規(guī)則庫和積分控制規(guī)則庫并通過兩個參數(shù)聯(lián)系起來形成粗糙PID控制規(guī)則庫；設(shè)計基于規(guī)則的控制器對被控對象進行控制。
　　 將PID控制、粗糙控制、粗糙PID控制通過EFPT型過程控制實驗裝置構(gòu)建的單容水箱系統(tǒng)進行實際的液位控制實驗，并用研華工控機IPC-610和PCL-812PG采集卡對系統(tǒng)通信和編