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溫度控制系統(tǒng)智能控制器的設(shè)計(jì)與仿真-文庫(kù)吧在線文庫(kù)

  

【正文】 ............... 5 PID 控制器的模型與設(shè)計(jì) ...................................... 5 P、 I、 D 控制 ................................................ 6 比例( P)控制 ........................................... 6 積分( I)控制 .......................................... 6 微分( D)控制 .......................................... 6 PID 控制器部分 Simulink 的模塊 .............................. 6 PID 控制器參數(shù)的整定 ........................................ 7 臨界比例度法仿真的步 驟 ...................................... 7 控制對(duì)象 )(1SG 的參數(shù) Kp, Ti, Td 的整定 .................. 9 控制對(duì)象 )(2 SG 的參數(shù) Kp, Ti, Td 的整定 ................. 10 控制對(duì)象 )(3SG 的參數(shù) Kp, Ti, Td 的整定 ................. 11 對(duì) PID 控制器的仿真 ......................................... 11 模型一的仿真 .......................................... 11 模型二的仿真 ......................................... 13 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) III 模型三的仿真 ......................................... 15 對(duì) PID 控制器的仿真結(jié)果分析 ................................. 17 第 四 章 Fuzzy 控制器的設(shè)計(jì)與仿真比較 ........................... 18 模糊控制器的設(shè)計(jì) ........................................... 18 模糊控制器的仿真比較 ....................................... 21 沒(méi)有干擾之前的模型和仿真結(jié)果 .......................... 21 加了干擾之后的模型和仿真結(jié)果 .......................... 22 對(duì)兩組仿真結(jié)果的分析 ....................................... 23 結(jié)論 ....................................................... 24 參考文獻(xiàn) ................................................... 25 致 謝 ...................................................... 26 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 1 溫度控制系統(tǒng)智能控制器的設(shè)計(jì)與仿真 摘 要 基于 MATLAB/Simulink仿真環(huán)境,針對(duì) PID控制器控制過(guò)程的缺陷性分析,給出了 一種簡(jiǎn)單有效的智能控制方法。 關(guān)鍵詞 :智能控制器; PID控制器; MATLAB/Simulink;參數(shù)改變 The temperature control system of the intelligent controller design and simulation Abstract Being based on the simulation environment of MATLAB/Simulink,The PID tuning is a plicated an easy and effective intelligent control method,making a parison with PID control are many advantages,like very audiovisual,simulation parameter changing save lots of calculation and the simulation cases,we can prove effectiveness of the intelligent controller Key words: the intelligent controller。 溫度是生活及生產(chǎn)中最基本的物理量,它表征的是物體的冷熱程度。動(dòng)態(tài)溫度跟蹤實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)是使被控對(duì)象的溫度值按預(yù)先設(shè)定好的曲線進(jìn)行變化。 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3 PID 線性控溫法 這種控溫方法是基于經(jīng)典控制理論中的 PID 調(diào)節(jié)器控制原理, PID 控制是最早發(fā)展起來(lái)的控制策略之一,由于其算法簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用工業(yè)過(guò)程控制中,尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。 智能溫度控制法 為了克服 PID線性控溫法的弱點(diǎn),人們相繼提出了一系列自動(dòng) 調(diào)整 PID參數(shù)的方法,如 PID 參數(shù)的自學(xué)習(xí),自整定等等。這種不足的原因是多方面造成的,如針對(duì)不同的被控對(duì)象,由于控制算法的不足而導(dǎo)致控制精度不穩(wěn)定。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 :電加熱裝置是 一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象,可用二階系統(tǒng)純滯后環(huán)節(jié)來(lái)描述。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差調(diào)節(jié)過(guò)程中可能 會(huì)出現(xiàn)震蕩甚至失穩(wěn)。 PID控制器參數(shù)的整定方法很多, 本實(shí)驗(yàn)采用 臨界比例度法 來(lái)整定 PID 參數(shù)。 表 31 臨界比例參數(shù)整定公式 控制器類(lèi)型 Kp Ti Td P ? 0 PI 0 PID 按照“先 P后 I最后 D”的操作程序?qū)⒖刂破髡▍?shù)調(diào)到計(jì)算值上。 第四章 Fuzzy 控 制器的設(shè)計(jì)與仿真比較 模糊控制器的設(shè)計(jì) 用系統(tǒng)輸出的偏差 E和輸出的偏差變化率 EC作為輸入信息 ,而把控制量的變化作為控制器的輸出量 ,這樣就確定了模糊控制器的結(jié)構(gòu)。利用 MATLAB 可直接計(jì)算這張表從而對(duì)應(yīng)生成模糊控制輸入輸出曲線圖如下: 圖 44 利用 Simulink 進(jìn)行仿真,將各模塊連接起來(lái),并用示波器觀察仿真結(jié)果,如下圖: 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 21 圖 45 模糊控制器的仿真比較 由于模糊控制參數(shù)整定是一個(gè)很繁瑣的步驟,且沒(méi)有固定的整定方法, 其參數(shù)整定也不是本文研究的重點(diǎn),故經(jīng)過(guò)試算得出如下固定參數(shù)。所以,從這個(gè)
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