【正文】 08 對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 能力） 5 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。 ) 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 4 指導(dǎo)記錄： 填寫時間： 年 月 日 教師簽名 學(xué)生簽名 指導(dǎo)記錄： 填寫時間： 年 月 日 教師簽名 學(xué)生簽名 指導(dǎo)記錄： 填寫時間： 年 月 教 學(xué)生簽 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 5 日 師簽名 名 指導(dǎo)記錄： 填寫時間： 年 月 日 教師簽名 學(xué)生簽名 畢業(yè)論文（設(shè) 計）指導(dǎo)教師工作記錄 (由指導(dǎo)老師填寫與學(xué)生見面、電話、網(wǎng)上指導(dǎo)的主要內(nèi)容，原則上一周填寫一次?；?VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 39 學(xué)生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目更改申請表 原畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 基 于單片機(jī)的激光測距 現(xiàn)畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 基于單片機(jī)的超聲波測距 更 改 原 因 理 由 首先激光測距儀成本較高，且制作的難度大，測量距離較短，需要注意人體安全，光學(xué)系統(tǒng)需要保持干凈，否則影響測量精度。設(shè)計總體框架結(jié)構(gòu)，分出各模塊，并將其展開，以得到比較細(xì)的設(shè)計模式。電氣 方式包括壓電型、電動型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣 流旋笛等。無庸置疑，未來的超聲波測距儀將與自動化智 能化接軌，與其他的測距儀集成和融合，形成多測距儀。超聲波是指頻率在 20kHz以上的聲波，它屬于機(jī)械波的范疇。 13142 第 2周 止 6 完成初稿，將所做的模塊給指導(dǎo)老師查閱，看是否有不當(dāng)之處，再進(jìn)行改進(jìn)。 對畢業(yè)論文（設(shè)計）成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕： 設(shè)計完成后，要提供電路圖，實驗電路版，控制原始程序， 實驗要保存大量的原始數(shù)據(jù)。超聲波作為一種檢測技術(shù)，采用的是非接觸式測量，由于它具有不受外界因素影響，對環(huán)境有一定的適應(yīng)能力，且操作簡單、測量精度高等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。 七、畢業(yè)論文（設(shè)計）定稿后，根據(jù)學(xué)院工作安排，學(xué)生把論文（打印件）交指導(dǎo)老師評閱。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 25 參考文獻(xiàn) [1] 陳立云， TS 型模糊 PID 控制器設(shè)計的改進(jìn) [M]，天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院 , 天津 300072。 KillTimer(timer1)。 x2=x1。 m_my_td=m_my_td(x1x2)。 } else 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 18 { sum1=(float)1/m_my_ti*x1*jiange。 // srand((unsigned)time(NULL))。 ().SetData(row, 1, yy, 0)。 CString str。 m_my_td=m_my_td+(x1x2)。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 16 y=(float)1/m_my_p*(x1+1/m_my_ti*x1*jiange+m_my_td*x1/jiange)。 row = 5。 DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, m_my_vs)。它以采樣周期△ T 為間隔，對偏差信號 x（ t）采樣和作模 /數(shù)轉(zhuǎn)換后，按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律算出輸出值。這種模型從某種意義上來說與 Mamdani模型有類似之處 :都是由 IFTHEN 規(guī)則構(gòu)成 。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 6 2 模糊控制概述 簡介 在日益復(fù)雜的被控過程面前，由于不可能得到過程的精確數(shù)學(xué)模型，傳統(tǒng)的基于精確模型的控制系統(tǒng)設(shè)計理論 (包括古典控制理論及現(xiàn)代控制理論 )受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 Visual C++ 改進(jìn)了在線幫助系統(tǒng)，使得訪問Microsoft Developer Network 更加容易，只需單擊鼠標(biāo)即可。 Visual C++ 使用的編輯器Developer Studio 具有為用戶自動完成通用語句編輯的功能。 它是將模糊控制器和 PID 控制器并聯(lián)起來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，即有模糊和 PID兩種模態(tài)。但二者都有不足， PI型控制由于有積分的作用，在高階系統(tǒng)中過渡過程較差 。隨后這種模糊 PID 控制算法結(jié)構(gòu)研究的許多新成果不斷涌現(xiàn)。以 He 等發(fā)展的模糊 PID 控制器應(yīng)用二維模糊推理機(jī)計算單因子參數(shù) a，各增益參數(shù)均表現(xiàn)為。 模糊 PID 研究的基本形式 模糊 PID 控制器主要有以下三種基本形式 : (1) 增益調(diào)整型 (Gain scheduling)模糊 PID 控制器 由于常規(guī) PID 調(diào)節(jié)器不具有在線調(diào)整參數(shù)的功能，致使其不能滿足偏差。因此，在許多情況下，將模糊控制和 PID 控制兩者結(jié)合起來，揚(yáng)長避短，既具有模糊控制靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、快速性好的優(yōu)點，又具有PID 控制精度高的特點。 隨著微型計算機(jī)的飛速發(fā)展，模糊 (FUZZY)控制以它全新的控制方式在控制界受到了極 大的重視并有了迅速的發(fā)展。 用戶設(shè)置的參數(shù)經(jīng)過模擬 PID 算法產(chǎn)生數(shù)據(jù)結(jié)果，模擬 PID 算法根據(jù)反饋回來的值來確定輸入?yún)?shù)，以達(dá)到精確控制的效果。有的帶有延時和隨機(jī)干擾 。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 1 1 緒論 引言 傳統(tǒng)的 PID(比例 proportional，積分 integral，微分 derivative)控制器雖然以其結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、適應(yīng)性、精度高等優(yōu)點成為過程控制中應(yīng)用最為廣泛最基本的一種控制器 (據(jù)日本統(tǒng)計，當(dāng) 前工業(yè)上使用的控制中， PID 控制約占 %，而現(xiàn)代控制理論的控制方式只有 %)，而且 PID 調(diào)節(jié)規(guī)律特別是對于線性定常系統(tǒng)的控制是非常有效，一般都能夠得到比較滿意的控制效果，其調(diào)節(jié)品質(zhì)取決于 PID 控制器各個參數(shù)的確定。與傳統(tǒng)的 PID 控制方式相比，它具有特別適合于那些難以建立精確數(shù)學(xué)模型、非線性、大滯后和時變的復(fù)雜過程等特點。對于這些參數(shù)，一般來說，可以根據(jù)系統(tǒng)原理和專家經(jīng)驗來獲得，但是如果要快速匹配這些參數(shù)，提高控制效果，獲得一組最優(yōu)解，則需要用尋優(yōu)的方法來解決。由于這些性能指標(biāo)需要一個完整控制過程得到，因此該類控制器可以用于自整定或自適應(yīng)方式對增益進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 3 (2) 直接控制量型 (Directaction)模糊 PID 控制器 如果模糊推理機(jī)的輸出是 PID 原理范圍內(nèi)的控制作用量，則該控制器屬于直接控制量型。人們在 1974 年 Mamdani工作的基礎(chǔ)上，提出了二維模糊控制器結(jié)構(gòu)。 PID 對象 FUZZY K r _ e e uf y 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 4 當(dāng)系統(tǒng)的偏差 e 大于 語言變量值零檔時，即在動態(tài)過程中， e 和 uf同時用做PID 控制器的輸入信號，即 e’(t)=e(t)+uf(t)，對 PID 控制器產(chǎn)生較強(qiáng)的控制信號，系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)較快；而當(dāng)偏差信號 e 小于語言變量值零檔時，模糊控制器通過開關(guān) K 斷開，這時 e’(t)=e(t) 只有偏差信號進(jìn)入 PID 控制器，由于此時系統(tǒng)的輸出和給定值己經(jīng)很接近，所以能很快地趨于給定值，消除穩(wěn)態(tài)誤差。 PID 對象 FUZZY r _ e y uf upid 圖 12 并聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)合控制 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 5 (1)編譯器改進(jìn)了對于 ANSI C++標(biāo)準(zhǔn)的支持。 (4)包含了對于 MFC 庫的新改進(jìn)。 （ 2）專業(yè)版除了具有學(xué)習(xí)版的全部功能外，還包括生成分布式應(yīng)用程序必備的工具。 Mamdani模糊模型是一種語言模型，利用 Mamdani 模型構(gòu)成的模糊邏輯系統(tǒng)實質(zhì)是一組模糊 IFTHEN 規(guī)則，在這組規(guī)則中前件 變量和后件變量均為模糊語言變量，其一般形式如下 : Ri:if xi is Ai1 and? and xn is Ain, then y1 is Bi1 and ? ym is Aim 其中： xi、 x xn是規(guī)則前件語言變量； yi、 y yn 是規(guī)則后件語言變量，代表了作用于對象的控制量； Ai1? Ain ， Bi1 ? Bin是模糊語言變量 Ri 表示第 i條規(guī)則。近年來應(yīng)用 TS 模型進(jìn)行系統(tǒng)的辨識的比較多。 DDX_Text(pDX, IDC_EDIT1, m_my_p)。 ++row) { UpdateData(TRUE)。 vs=rand()%6+m_my_p。 y=(float)1/m_my_p*(x1+sum+m_my_td*(x1x2)/jiange)。 yy=(int)y。 IDC_STATIC_ySetWindowText(str)。 ++row) { UpdateData(TRUE)。 y=(float)1/m_my_p*(x1+1/m_my_ti*x1*jiange+m_my_td*x1/jiange)。 m_my_td=m_my_td+(x1x2)。 CString str。 ().SetData(row, 1, yy, 0)。而模糊控制作為智能控制的一個重要研究分支得到了廣泛而深入的研究，為解決具有不確定性、時變非線性以及多變量等特性的復(fù)雜難建模 系統(tǒng)提供了一種有效的途徑，彌補(bǔ)了傳統(tǒng) PID 控制的不足。 四、學(xué)生在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下填好《畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告》各項內(nèi)容，由指導(dǎo)教師和教研室審核通過后，確定其開題，并將此冊交指導(dǎo)老師保存。 十一、學(xué)院答辯委員會進(jìn)行成績總評定，填好《畢業(yè)論文（設(shè)計）成績評定表》中各項內(nèi)容，然后把論文（印刷版和電子版（另傳））和此冊等資料裝入專用檔案袋中，教教研室后由實驗中心統(tǒng)一保存。 （ 2）提高學(xué)生對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，對事物能潛心觀察、用于開拓、用于實踐的基本素 質(zhì)； （ 3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合實際獨立完成課題的工作能力。 13141 第 19周止 4 根據(jù)方案，確定所要用的器材。 13142 第 10 周止 指導(dǎo)教師 日期 年 月 日 教研室審查意見： 簽字： 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 33 年 月 日 學(xué)院負(fù)責(zé)人意見： 簽字： 年 月 日 學(xué)生簽 字： 接受任務(wù)時間： 年 月 日 注： 任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測距儀中的應(yīng)用越來越廣。 報告人簽名： 2021 年 3 月 20 日 本課題擬采用的研究手段（途徑）和可行性分析 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波 經(jīng)常用于距離的測量。 2 13141 第 18周 止 聯(lián)系指導(dǎo)老師，將自己的設(shè)計方案與老師溝通、交流，得到指導(dǎo)老師的認(rèn)同與指點，開始設(shè)計。 8 13142 第 7周 止 將所有設(shè)計整理結(jié)合，形成設(shè)計論文，交與指導(dǎo)老師檢查，并經(jīng)老師指點，做進(jìn)一步的改進(jìn)工作。 填寫時間： 2021 年 3 月 8 日 教師簽名 學(xué)生簽名 指導(dǎo)記錄： 根據(jù)自己設(shè)計的方案，完成畢業(yè)論文的初稿。 05 應(yīng)用文獻(xiàn)的能力 5 能獨立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。 11 論文（或設(shè)計）的。 03 課題工作量 7 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。 ) 指導(dǎo)記錄： 到中國知網(wǎng)和西南財經(jīng)大學(xué)圖書館查閱資料，學(xué)習(xí)關(guān)于超聲波的知識，弄清楚超聲波測距的原理，然后搞懂 各個模塊的電路。并將大電路的設(shè)計方案告之老師，得到老師更好的建議。根據(jù)設(shè)計要求并 綜合各方面因素，本文采用 AT89C51 單片機(jī)作為控制器，用動態(tài)掃描法實現(xiàn) LED 數(shù) 字顯示，超聲波驅(qū)動信號用單片機(jī)的定時器。 基于 VC的模糊 PID 控制模塊設(shè)計 35