【正文】 * 學(xué)生姓名： ＿ * ＿＿＿ 指導(dǎo)教師： ＿ * 2021 年 06 月 07 日 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 誠(chéng)信責(zé)任書(shū) 本人鄭重聲明：本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是在導(dǎo) 師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所完成。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀(guān)點(diǎn)等，均以明確注明出處。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 目 錄 摘 要 .................................................................. III ABSTRACT ................................................................ IV 前 言 .................................................................... 1 第一章 緒論 .............................................................. 2 研究的目的和意義 .................................................. 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .......................................... 3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容 .............................................. 4 第二章 PID 控制器綜述 ..................................................... 6 常規(guī) PID 控制器概述 ................................................ 6 積分分離 PID 控制器 ................................................ 8 積分分離 PID 控制原理 ......................................... 8 積分分離 PID 的主要用途 ....................................... 9 專(zhuān)家 PID 控制器 .................................................... 9 智能 PID 控制概述 ............................................. 9 專(zhuān)家 PID 控制原理 ............................................ 10 第三章 專(zhuān)家 PID 控制及積分分離 PID 控制在 MATLAB 上的實(shí)現(xiàn) .................. 14 MATLAB 簡(jiǎn)介 ...................................................... 14 MATLAB 簡(jiǎn)介 ................................................ 14 SIMULINK 介紹及建模方法 .................................... 14 基于 MATLAB 的積分分離 PID 控制器設(shè)計(jì) .............................. 16 積分分離 PID 控制器的 simulink 程序設(shè)計(jì) ....................... 16 設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題分析 ........................................ 19 基于 MATLAB 的專(zhuān)家 PID 控制控制器設(shè)計(jì) .............................. 19 專(zhuān)家 PID 算法的 MATLAB 實(shí)現(xiàn) ................................... 19 專(zhuān)家 PID 控制器的 M 文件實(shí)現(xiàn) ................................. 23 專(zhuān)家 PID 控制器的 simulink 程序設(shè)計(jì) ........................... 26 設(shè)計(jì)過(guò)程中 的問(wèn)題分析 ........................................ 29 第四章 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立 ............................................... 30 數(shù)學(xué)模型的建立方法 ............................................... 30 數(shù)學(xué)模型概述 ............................................... 30 數(shù)學(xué)建模的一般方法 ......................................... 30 基于本課題的數(shù)學(xué)模型建立 ......................................... 32 實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介 ................................................ 32 快速系統(tǒng)簡(jiǎn)介及控制對(duì)象的確定 ................................ 34 建立流量控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 .................................... 34 第五章 專(zhuān)家 PID 和積分分離 PID 在流量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 ..................... 38 積分分離 PID 在流量控制系統(tǒng)中的仿真 ............................... 38 專(zhuān)家 PID 控制在流量系統(tǒng)中的仿真及分析 ............................. 39 專(zhuān)家 PID 在流量控制系統(tǒng)中的 simulink 仿真 .................... 39 控制系統(tǒng)閾值的重要性分析 ................................... 40 專(zhuān)家 PID 控制器的自適應(yīng)能力分析 .............................. 42 兩種 PID 算法對(duì)比 ................................................. 44 專(zhuān)家 PID 控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及解決方案 ............................... 46 第六章 結(jié)論 ............................................................. 47 參考文獻(xiàn) ................................................................ 49 致 謝 ................................................................... 50 附錄 1： 實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)總貌圖 .............................................. 51 附錄 2： 實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件接線(xiàn)圖 .............................................. 52 附錄 3： 實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線(xiàn) .......................................... 53 專(zhuān)家 PID 控制在快速系統(tǒng)中的仿真及應(yīng)用 摘 要 智能化理論是 PID 智能控制器構(gòu)成的基礎(chǔ)，當(dāng)前智能化理論主要是指專(zhuān)家系統(tǒng)、模糊集理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、混沌集理論等內(nèi)容。論文主要研究專(zhuān)家 PID 控制器的設(shè)計(jì)及其在流量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，完成了以下工作： （ 1）首先介紹了專(zhuān)家 PID 控制和積分分離 PID 控制的原理，并運(yùn)用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種 PID 控制器的設(shè)計(jì)及 simulink 仿真，且對(duì)兩種 PID 控制器進(jìn)行了比較。 （ 3）再次，針對(duì)流量系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于專(zhuān)家 PID 控制算法和積分分離 PID控制算法的控制器，對(duì)基于兩種控制器的流量系統(tǒng)從系統(tǒng)跟隨性、抗繞性等方面進(jìn)行了研究。 仿真結(jié)果表明，專(zhuān)家 PID 和積分分離 PID 的控制效果各有其優(yōu)點(diǎn)，但專(zhuān)家 PID 控制采用多分段控制，其控制精度更好，且具有優(yōu)越的抗擾性能。s simulation and application ABSTRACT The intellectualized theory is the foundation which the PID intelligence controller constitutes, The current intellectualized theory is mainly refers to contents expert system, fuzzy set theory, neural work, chaos collection theory and so on. As expert system39。s design of the expert PID and it’s application in flow control system. Completed the following work: (1)、 First, Thesis describes the principle of expert PID control and integral separation PID control, And use MATLAB implementation the two kind of PID controller design and the simulink simulation, And has carried on the parison to two kind of PID controllers. (2)、 Second, In the article a mathematical model of the method were introduced also. And for this task and experimental equipment, Select the flow of charged objects, Established a mathematical model of traffic system Through step response curve law. (3)、 Third, In view of mathematical model for the flow system, Designed the controller based on expert PID control algorithm and the integral PID control algorithm separation, based on the two controllers of flow system. In addition, Briefly analyzed the influence on expert PID controller in the system of threshold and the autoadapted ability of expert PID control system. The simulation result show that the control effect of expert PID and the integral separates PID has its own advantages, But experts PID control uses the multisection control,its control precision is better, and has excellent antiinterference performance. Keywords： Expert PID, Expert system, Rapid Control Systems, Simulink simulation, integral separates PID 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè) 前 言 近十幾年，國(guó)內(nèi)外對(duì)智能控制的理論研究和應(yīng)用研究十分活躍，智能控制技術(shù)發(fā)展迅速，如專(zhuān)家控制、自適應(yīng)控制、模糊控制等，現(xiàn)已成為工業(yè)過(guò)程控制的重要組成部分。 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，魯棒性好和可靠性高，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制。參數(shù)整定的優(yōu)劣不僅會(huì)影響到控制質(zhì)量，而目還會(huì)影響到控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。 針對(duì)以上問(wèn)題，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直在尋求 PID 控制器的自動(dòng)整定技術(shù)，以適應(yīng)復(fù)雜的工況和高指標(biāo)的控制要求。 論文以 Matlab 為基礎(chǔ)，研究了兩種控制算法：積分分離的 PID 和專(zhuān)家 PID 算