溫度控制系統(tǒng)智能控制器的設(shè)計與仿真-資料下載頁
2025-07-07 15:15本頁面
【正文】 41） 沒有干擾之前的模型和仿真結(jié)果 沒有干擾之前的模型和仿真結(jié)果如下圖：圖46 沒有干擾的模型圖47 沒有干擾的模型的仿真結(jié)果 加了干擾之后的模型和仿真結(jié)果 加了干擾之后的模型和仿真結(jié)果如下圖：圖48 加了干擾的模型 圖49 加了干擾的模型的仿真結(jié)果 對以上兩組仿真結(jié)果的分析對于沒有加干擾的兩個模型（圖46），一個用PID控制控制器，一個用fuzzy控制器，其被控對象的參數(shù)完全相同的情況下，通過仿真結(jié)果曲線（圖47），可見：PID控制下的超調(diào)比較大，fuzzy控制下無超調(diào)；PID控制下的調(diào)節(jié)時間比較短，fuzzy控制下的調(diào)節(jié)時間變得相應(yīng)的長了；兩者穩(wěn)態(tài)誤差均在規(guī)定范圍之內(nèi)。在上述傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的情況下，即兩個極點和一個延遲環(huán)節(jié)，且參數(shù)不變，觀察到原先的PID控制出現(xiàn)震蕩發(fā)散不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而原先的Fuzzy控制卻仍然能夠保持相對穩(wěn)定。對于加干擾的兩個模型（圖48），在受到擾動比較小的情況下，二者表現(xiàn)的情況在原來的波形下變化不大，所以干擾引起的結(jié)果的變化是差不多的。從仿真結(jié)果圖上顯示基于誤差和誤差微分的Fuzzy控制會有一定程度的靜態(tài)誤差，這是由于基于誤差和誤差微分的Fuzzy控制相當于非線性PD控制，缺少了積分作用。調(diào)節(jié)過程中發(fā)現(xiàn)影響Fuzzy控制性能的有隸屬度函數(shù)、控制規(guī)則、Ke、Kec、Ku等，合理地調(diào)節(jié)這些因素有助于提高控制效果。結(jié)論總地來說，模糊控制較PID控制的優(yōu)點在于對模型的精確度要求不是很高，而PID控制對于模型的變動比較敏感，改動傳遞函數(shù)的結(jié)構(gòu)或者參數(shù)后需要重新調(diào)試Kp、Ki、Kd才能適應(yīng)新模型，而模糊控制一旦調(diào)好參數(shù)后對變動的模型只需微調(diào)參數(shù)甚至不需要調(diào)參數(shù)就能達到較好的控制性能。所以，從這個角度出發(fā)，我們來看，模糊控制器較PID控制器所占的優(yōu)勢更大，在生產(chǎn)方面所能創(chuàng)造的有效價值要更多一點。但從單個模型來說，PID控制較Fuzzy控制更為簡單，效果較好，模糊控制靜態(tài)誤差較大，如果加入積分則會使控制規(guī)則變得很復(fù)雜。所以，在實際運用中我們要針對實際情況使用不同的控制方法。在我看來，如果將兩者的優(yōu)點結(jié)合起來，再來研究一個組合的控制器，這樣會達到更加好的控制效果。參考文獻[1] 王永驥,王金城,[M].二版. 北京:化學工業(yè)出版社,2007[2] [M].北京:高等教育出版社,2009[3] 邵裕森, 戴先中. 過程控制工程[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，2000 [4] 易繼鍇, 侯媛彬. 智能控制技術(shù)[M]. 北京:北京工業(yè)大學出版社，1999[5] 薛定宇. 控制系統(tǒng)仿真與計算機輔助設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2005[6] SIMULINK的等溫退火溫度控制系統(tǒng)仿真[J].福建電腦,2006年第5期,164165[7] 鄧瑋, 仿真[J].鄭州輕工業(yè)學院學報（自然科學版）,2009年4月第24卷第2期,5052[8] [J].工業(yè)加熱,2011年第40卷第5期，5153[9] 張東波，黃輝先， 仿真的模糊溫度集控器[J].自動化與儀表,2002年1期，812[10] [J].科技博覽，2012年第23卷第1期，418[11]馬爽，孫建軍，[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010年05月第31卷第05期，1719[12]陳伯芳，尹平林，[J].計算機與數(shù)字工程,2010年第07期，5457[13][J].電子質(zhì)量,2012年第02期，1921[14]紀亞芳，[J].山西師范大學學報（自然科學版）,2012年06月第26卷第02期，4547致 謝經(jīng)過幾個月的不斷努力，畢業(yè)設(shè)計終于如期完成。從拿到設(shè)計題目到最后成設(shè)計并定稿，其間經(jīng)歷了翻閱相關(guān)資料、熟悉基礎(chǔ)知識、學習鞏固MATLAB軟件的使用，到開始寫論文以及最后的修改和裝訂成冊這幾個階段。每個階段工作的完成都使我在各個方面受益匪淺。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我的任務(wù)是完成溫控系統(tǒng)的設(shè)計，包括PID設(shè)計和智能控制設(shè)計（MATLAB）。為了很好地完成設(shè)計任務(wù)，我經(jīng)常上網(wǎng)搜集各種資料文獻，向指導(dǎo)老師和各位同學請教，并且翻閱以前的課本、筆記，熟悉之前學過的相關(guān)知識。這些不僅僅鞏固了我以前所學的專業(yè)知識，而且使我接觸了許多以前沒接觸過的新知識，大大地擴寬了我的知識面。尤其是對于PID控制器和fuzzy控制器的設(shè)計和應(yīng)用，使我有了更加深入的了解，也使我知道了在現(xiàn)代的控制系統(tǒng)設(shè)計和建立中，借助好的軟件包的重要性及未來的發(fā)展趨勢。在這次設(shè)計過程中，我明顯感覺到自己在許多方面存在不足，譬如，對Word的熟練使用，對MATLAB軟件的應(yīng)用，對PID控制器和fuzzy控制器的認識，不同控制對象溫度模型的了解等等。我借此機會不斷學習，努力提高多方面的能力，彌補自己的不足?？偟恼f來，通過這次畢業(yè)設(shè)計的完成，我在各方面都有了很大的進步。特別是將大學所學的專業(yè)理論知識運用于實際設(shè)計中，讓我對自己的專業(yè)有了更濃厚的興趣，對自己的前途有了更充足的信心和更美好的憧憬。在整個設(shè)計過程中，我得到了呂漢興老師的悉心指導(dǎo)和幫助。在我遇到困難時，他們總是及時地幫助我理清思路解決困惑，最終跨過了一個又一個障礙，順利地完成了畢業(yè)論文的設(shè)計工作。 26
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