智能儀器論文-pid控制算法在變頻調速中的應用(編輯修改稿)
2025-07-09 15:28 本頁面
【文章內容簡介】 .................................................... 10 1 模糊 PID 控制算法在變頻調速中的應用 一、 引言 隨著燒結配料技術的發(fā)展 ， 以往常用配料稱重系統(tǒng)方案設計是基于古典的 PID調節(jié)器 ， 采用一般的 PID控制算法 ， 其參數(shù)一般是按階躍響應的過渡過程時間來整定的 ， 靈敏度較高 ， 對于固定參數(shù)的系統(tǒng)有著較好的調節(jié)品質 ， 從理論上講能做到無誤差調節(jié) 。 但是 ， 在實際運行中 ， 皮帶秤自動配料系統(tǒng)的準確度會受到各種因素的影響 ， 這些往往使 得系統(tǒng)誤差不穩(wěn)定 ， 動態(tài)特性不理想 ， 無法達到預期的控制效果 。 提出模糊 PID復合控制算法 、 將模糊控制技術結合傳統(tǒng)的 PID控制策略應用在自動配料系統(tǒng)的調節(jié)中 。 二、 系統(tǒng)控制模型 皮帶秤配料系統(tǒng)一般由可編程邏輯控制器 （ Programable Logic Controller， PLC）上位機 、 變頻器 、 直拖皮帶機 、 配料皮帶 、 主皮帶等部件組成 ， 在配方給定的情況下 ， PLC可以獨立對物料流量實 施閉環(huán)控制和調節(jié) ， 其中采用模糊 PID控制算法進行調節(jié) ， 算法內嵌于 PLC中 ， 也可以接收上位機信號 ， 實現(xiàn)配料系統(tǒng)的上位機控制 。 以配料系統(tǒng)中的一臺直拖皮帶配料系統(tǒng)為例 ， 其控制方框圖如圖所示。 模糊 PID的控制算法 ， 將模糊控制技術與傳統(tǒng)的 PID控制技術結合起來 ， 共同應用于實際系統(tǒng)的調節(jié)當中 ， 誤差較小時采用 PID控制 ， 誤差較大時采用模糊控制 。 控制系統(tǒng)算法基本流程圖如圖所示 2 三、 模糊 PID控制算法設計 模糊控制系統(tǒng)的品質在很大程度上取決于控 制規(guī)則及隸屬度的確定 ， 控制規(guī)則是其核心 ， 一般用 IF a THEN b的表達形式 ， 條件 a可以是多個條件邏輯積 。 模糊 PID復合控制器結構圖如圖所示 該系統(tǒng)將給定值 Fgi和輸出反饋量 Ffi進行比較 ， 得到流量偏差 Ei， 進而可求出其變化率 ΔEi， 以 Ei和 ΔEi作為 Fuzzy控制器的輸入 ， 控制器的輸出是控制量 Ui， 即采用二維模糊控制器 ， 如圖 3 所示 。 其中 ， K K2為量化系數(shù) ， K3為比例系數(shù) 。 /輸出 將輸入信息 Ei和 ΔEi量化在 ［－ 6， +6］ 之中 ， 偏差 Ei對應的模糊子集 E分為八檔 ： E= ｛ 負大 ， 負中 ， 負小 ， 負零 ， 正零 ， 正小 ， 正中 ， 正大 ｝ 即 E= ｛ NB， NM， NS，NZ， PZ， PS， PM， PB｝。 與此對應 ： 將偏差 ΔEi對應的模糊子集 Ed也分為八檔 ： Ed= ｛ 負大 ， 負中 ， 負小 ， 負零 ， 正零 ， 正小 ， 正中 ， 正大 ｝ 即 Ed= ｛ NB， NM， NS， NZ， PZ， PS， PM， PB｝。 輸出信息 Ui也量化在 ［－ 6， +6］ 之中 ， 對應的模糊子集 U同樣也分為八檔 ： U= ｛ 負大 ， 負中 ， 負小 ， 負零 ， 正零 ， 正小 ， 正中 ， 正大 ｝ 即 U=｛ NB， NM， NS， NZ， PZ， PS， PM， PB｝。 為了使控制規(guī)則模糊邏輯表轉化成模糊控制規(guī)則表 ， 在 MATLAB中利用 模糊邏輯（ Fuzzy） 工具箱 ， 新建 FIS文件 ： Fuzzy1
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