【導(dǎo)讀】是否為具有我校正式學(xué)籍的全日制本、?？茖W(xué)生。參數(shù)自整定模糊PID控制方法。并對控制算法的實(shí)現(xiàn)、控制。器的設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整進(jìn)行深入研究。誤差小等預(yù)期要求。大，同時(shí)對外界環(huán)境變化響應(yīng)慢，實(shí)時(shí)性差。開關(guān)切換對電網(wǎng)產(chǎn)生很大的沖擊，降低了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，減少了鍋爐的使用年限。因此，研究一種最佳的電鍋爐控制。方法，對提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，穩(wěn)定性具有重要的意義。18李丹，謝植，程杰.模糊控制在溫度控制中的應(yīng)用與發(fā)展.22王沫然.Simulink4建模及動態(tài)仿真.電子工業(yè)出版社，25劉國榮，陽憲惠.模糊自適應(yīng)PID控制器.控制與決策，29劉金餛.先進(jìn)PID控制MATLAB仿真.電子工業(yè)出版社，溫度控制在工業(yè)控制中一直是富有新意的課題，對于不同的控制對象，有著不同的控制方式和模式。溫度系統(tǒng)慣性大、滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，難以建立。精確的數(shù)學(xué)模型，給控制過程帶來很大難題。第二個研究方案是模糊控制，研究了模糊控制的機(jī)理，確定了。通過對電鍋爐溫升特點(diǎn)的分析，建立了模糊控

　　

【正文】 e 和 ec 對系統(tǒng)不確定量的估計(jì)，就可實(shí)現(xiàn)對 PID 三參數(shù) Kp， Ki，Kd、 Kp， Ki， Kd 和瓜的調(diào)整估計(jì)。 其基本算法如下 :由 E, EC及 Kp， Ki， Kd、 Ki和 Kd 的 Fuzzy子集的隸屬度，再根據(jù)各 Fuzzy子集的隸屬度賦值表和各參數(shù)的Fuzzy 調(diào)整規(guī)則模型，運(yùn)用 Fuzzy 合成推理設(shè)計(jì)出的 PID 參數(shù)Fuzzy 調(diào)整矩陣表，這是整定系統(tǒng) Fuzzy 控制算法的核心，我們將其存入程序存儲器中供查詢定義 Kp, Ki、 Kd 調(diào)整算式如下 : (312) 式中 Kp、 Ki, Kd 是 PID 控制器的參數(shù)， Kp′ ， Ki′ ， Kd′ 是 Kp，Ki， Kd、 Ki、 Kd 的初始參數(shù)，它們通過常規(guī)方法得到。在線運(yùn)行過程中，通過微機(jī)測控系統(tǒng)不 斷檢測系統(tǒng)的輸出響應(yīng)值，并實(shí)時(shí)的計(jì)算出偏差和偏差變化率，然后將它們模糊化得到 E 和 EC，通過查詢 Fuzzy 調(diào)整矩陣即可得到 Kp， Ki, Kd 三個參數(shù)的調(diào)整量，完成對控制器參數(shù)的調(diào)整。 根據(jù)圖 319 及溫控系統(tǒng)參數(shù)整定原則可知，此模糊控制器是以 e、 ec 為輸入，以 PID 參數(shù)調(diào)節(jié)量Δ Kp，Δ Ki, Δ Kd 作為輸出的二輸入三輸出模糊控制器，由對 Kp, Ki, Kd 的調(diào)節(jié)規(guī)律，形成控制規(guī)則，歸納如下相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)則，其模糊控制表分別如表 34, 35 ， 36 所示。 表 34Kp 的控制規(guī)則調(diào)整表 表 35 Ki 的控制規(guī)則調(diào)整表 表 36 Kd 的控制規(guī)則調(diào)整表 模 糊 控 制 器 采 用 二 維 的Mamdani 控制器，模糊控制決策采用 MaxMin，去模糊采用重心法 (Centriod)，模糊控制規(guī)則 49條，仿真實(shí)現(xiàn)采用 Matlab 語言 圖 320模糊 PID控制 響應(yīng)曲線圖 由仿真曲線可以看出，當(dāng)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)采用模糊 PID 控制時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強(qiáng)了，且調(diào)節(jié)時(shí)間短達(dá)到技術(shù)要求。 控制系統(tǒng)方案選擇 經(jīng)過以上對 PID 控制、模糊控制和參數(shù)自整定模糊 PID 控制三種方案的理論研究和仿真分析，可以看出， PID 控制 系統(tǒng)響應(yīng)易產(chǎn)生振蕩，超調(diào)量 。模糊控制雖可以減少系統(tǒng)的振蕩，但出現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)誤差，且穩(wěn)態(tài)誤差較大 。模糊 PID 控制克服了純 PID控制和模糊控制的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間短、超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)誤差小的理想性能指標(biāo)。因此選用參數(shù)自整定模糊 PID 控制為電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的控制方案。 4 結(jié)論 本論文將模糊控制理論與經(jīng)典的 PID 控制理論結(jié)合，設(shè)計(jì)一種模糊 PID 控制器，對電鍋爐溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。具體結(jié)論如下 : 升的特點(diǎn)，建立被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對電鍋爐溫控系統(tǒng)可采用的控制方案進(jìn)行了研究，提出了溫控系 統(tǒng)可采用的控制方案，有傳統(tǒng)的 PID 控制和智能模糊控制，討論了兩種控制方案的基本理論、實(shí)現(xiàn)形式 。 PID 控制分別用 加 入 Simith 預(yù) 估 器 、ZieglerNichols、 ChienHrones和人工整定方法對其參數(shù)進(jìn)行整定，并用 MATLAB 中的 S imulink進(jìn)行仿真分析，由仿真結(jié)果可以看出，超調(diào)量小與調(diào)節(jié)時(shí)間短的矛盾始終無法解決。當(dāng)電鍋爐溫度控制系統(tǒng)采用模糊控制器進(jìn)行控制時(shí)，超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間的矛盾雖然解決了，系統(tǒng)卻出現(xiàn)了穩(wěn)定誤差。 將模糊控制與 PID 相結(jié)合的控制方 式，設(shè)計(jì)了參數(shù)自整定模糊PID 控制器。結(jié)合控制系統(tǒng)的輸出響應(yīng)分析了模糊 PID 控制器的控制規(guī)則，用 Simulink 的 Fuzzy邏輯箱對控制對象進(jìn)行仿真研究，經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，確定了模糊控制規(guī)則，仿真結(jié)果表明達(dá)到了比較理想的控制效果。 參考文獻(xiàn) 1 Isidro Sanchez,Julio R Banga, Antonio AAlonso. Temperature control in microwave bination ovens. Journal of Food Engineering, 20xx, 46: 2129 2 蔡自興 .人工智能控制 .化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx: 1 一 10 3 馮勇 .現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997: 2 一13 4 章衛(wèi)國，楊向忠 .模糊控制理論與應(yīng)用 .西北工業(yè)大學(xué)出版社，1999: 1521 Sets and Systems 20xx, 133:1 一 17 5 徐麗娜 .神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1999: 8 一 13 6 顧毅 .智能控制發(fā)展綜述 .信息技術(shù)， 20xx, 6: 3940 7 孫新國 .電加熱常壓熱水鍋爐及其設(shè)計(jì) .工業(yè)鍋爐， 20xx (1): 6264 8 蔣智翔，楊小昭 .一種新型的電儲 熱 系 統(tǒng) 一自 儲 能電 鍋 爐介紹 .20xx 中美工業(yè)鍋爐先進(jìn)技術(shù)研討會會議論文集， 20xx: 380384 9 陶駿昌，陶明磊 .電鍋爐優(yōu)化設(shè)計(jì) .中國建筑學(xué)會建筑熱能動力分會第十一屆學(xué)術(shù)交流大會論文集 .20xx: 226229 10 陶永華 .新型 PID 控制及其應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx: 1 一50 11 李士勇 .模糊控制、神經(jīng)控制和智能控制論 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1998:3 一 48 12 李丹，謝植，程杰 .模糊控制在溫度控制中的應(yīng)用與發(fā)展 .黃金學(xué)報(bào)， 20xx,2(4): 294269 13 王耀南，劉治 .智能 PID 控制器在工業(yè)對象中的應(yīng)用 .自動化儀表， 20xx,22(5): 2325 14 金以慧 .過程控制 .清華大學(xué)出版社， 1993: 8 一 20 18 韓啟剛，吳錫祺 .計(jì)算機(jī)模糊控制技術(shù)與儀表裝置 .中國計(jì)量出版社， 1999:75 一 109 15 余永權(quán)，曾碧 .單片機(jī)模糊邏輯控制 .北京航空航天大學(xué)出版社，1995:130141 16 單冬 .模糊控制原理及應(yīng)用 .中國鐵道出版社， 1995: 93182 17 諸靜等 .模糊控制原理及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1999: 114187 18 李丹，謝植，程杰 .模糊控 制在溫度控制中的應(yīng)用與發(fā)展 .黃金學(xué)報(bào)， 20xx,2(4): 294269 19 Batur C, Kasparian V. Adaptive Expert Control. Int J Control, 1991， 54(4):867881 20 李卓，蕭德云，何世忠 .基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊自適應(yīng) PID 控制算法 .控制與決策， 1996, 11(3): 2729 21 吳曉莉，林哲輝 .MATLAB 輔助模糊系統(tǒng)設(shè)計(jì) .西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx: 20xx4 22 王沫然 .Simulink 4 建模及動態(tài)仿真 .電子工業(yè) 出版社， 20xx: 1026 23 樓順天，胡昌華，張偉 .基于MATLAB 的系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一模糊系統(tǒng) .西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx: 2456 24 陶永華 .PID 控制原理和自整定策略 .工業(yè)儀表與自動化裝置，1997 (4):6064 25 劉國榮，陽憲惠 .模糊自適應(yīng)PID 控制器 .控制與決策， 1995 } 10(6)558562 125 一 127 26李卓 .基于 Fuzzy推理的自調(diào)整PID 控制器 .控制理論與應(yīng)用，1997(2):2430 27 邱志雄 .模糊 PID 控制器 .電氣自動化， 1994, (4): 3}7 28倪忠遠(yuǎn) .自整定 PIDFuzzy控制器在爐溫控制中的應(yīng)用 .自動化與儀表， 1996 (5) : 3040 29 劉金餛 . 先進(jìn) PID 控制MATLAB仿真 .電子工業(yè)出版社，20xx: 115