基于PCS7與Matlab的智能控制器研究及應(yīng)用.pdf

1、常規(guī)PID控制器是在流程工業(yè)過(guò)程控制中最常見(jiàn)的一種控制算法,因其控制算法簡(jiǎn)單、易被廣大工程技術(shù)人員理解和掌握而得到廣泛的應(yīng)用,但其參數(shù)的調(diào)節(jié)通常需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員才能完成,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而不同被控對(duì)象具有不同的特性,尤其如溫度這類具有滯后、非線性等因素的控制對(duì)象,使PID參數(shù)整定的難度增大,導(dǎo)致很多因PID控制器參數(shù)未能整定合適而使控制系統(tǒng)不能達(dá)到理想的控制性能。
　　除了常規(guī)PID控制算法外,還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、預(yù)測(cè)

2、控制等控制算法,與PID控制系統(tǒng)結(jié)合形成的智能PID控制器,它吸收了智能控制方法控制的動(dòng)態(tài)性能好和常規(guī)PID控制的穩(wěn)定精度高的優(yōu)點(diǎn),能夠自動(dòng)辨識(shí)被控過(guò)程參數(shù),并自動(dòng)調(diào)整PID控制器的參數(shù)以適應(yīng)被控過(guò)程參數(shù)的變化;本論文采用了較為常用的預(yù)測(cè)控制和模糊PID控制,可以通過(guò)PCS7或Matlab實(shí)現(xiàn)控制;通過(guò)PCS7編程實(shí)現(xiàn)時(shí),編程復(fù)雜,規(guī)則不易修改,且不易被一般的工程技術(shù)人員掌握和使用;由于Matlab擁有三十多個(gè)工具箱,集成了大量的智能控

3、制模塊,在Simulink環(huán)境下可以直接調(diào)用組合,省去了大量繁瑣的編程工作,易于修改和使用,但它通常只能用來(lái)離線仿真;通過(guò)OPC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)Simulink的在線控制功能,Matlab中集成的各種智能控制模塊能夠方便的在Simulink平臺(tái)上用于各種控制器的設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用,并具有上述優(yōu)點(diǎn)。
　　針對(duì)上述現(xiàn)狀,本論文圍繞智能控制器的研究及應(yīng)用做了如下工作:
　　基于OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了PCS7與Matlab的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換,搭建了集

4、成控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),在作為OPC客服端的Simulink環(huán)境下,分別利用Matlab控制工具箱中的OPCToolbox、PID模塊、Model Predictive Control Toolbox和Fuzzy Logic Toolbox完成了常規(guī)PID控制器、預(yù)測(cè)控制器和模糊PID控制器的設(shè)計(jì)研究及應(yīng)用。
　　通過(guò)Simulink仿真和實(shí)際溫度控制兩種方式對(duì)設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行了對(duì)比說(shuō)明,得出如下結(jié)論:常規(guī)PID控制器的控制參數(shù)是提前