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摘 要:工業(yè)自動控制領(lǐng)域中，隨著生產(chǎn)過程或設(shè)備的不斷優(yōu)化升級，其運(yùn)行狀況和運(yùn)行環(huán)境也不斷改變，被控對象會表現(xiàn)出一定程度的不確定性，同時影響控制的參數(shù)很多是非線性、多變量的，其變化范圍很大，所以很難為其變化規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)致存在模型失配，因此對控制器的魯棒性要求很高．傳統(tǒng)的PID控制器已經(jīng)不能提供令人滿意的控制性能，但由于PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、算法簡單及可靠性高，仍然在工業(yè)控制領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用.另一方面，模糊控制理論的發(fā)展為傳統(tǒng)PID提供了新的發(fā)展方向．與傳統(tǒng)PID控制相比，模糊控制具有不可比擬的優(yōu)勢，模糊控制器不需要建立被控對象的數(shù)學(xué)模型即可實現(xiàn)較好的控制．并且，模糊控制器具有很好的穩(wěn)定性和魯棒性．采用模糊控制技術(shù)，只要按照操作人員的實際經(jīng)驗知識，就可建立模糊控制器的規(guī)則查詢表，能很好克服系統(tǒng)中模型參數(shù)變化及非線性等不確定因素給系統(tǒng)帶來的不利影響，其魯棒性強(qiáng)．但是，模糊控制器控制存在穩(wěn)定精度低的弱點，因此影響了它在傳動控制系統(tǒng)中的實際應(yīng)用．把上述兩種控制方法結(jié)合起來，可以取長補(bǔ)短在，保證系統(tǒng)快速響應(yīng)的同時也保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度． 本文主要研究模糊PID控制器的基本原理、參數(shù)整定及其仿真方法．模糊PID控制結(jié)合了傳統(tǒng)PID控制和模糊控制的雙重特性，在更廣泛的范圍內(nèi)提高了控制器的性能．采用模糊推理的方法實現(xiàn)PID參數(shù)Kp、Ki、Kd的在線自整定,不僅保持了常規(guī)PID控制系統(tǒng)原理簡單、使用方便、魯棒性較強(qiáng)等優(yōu)點，而且具有更大的靈活性、整定性、控制精度更好．通過模糊自適應(yīng)整定PID控制算法和模糊-PI雙?？刂扑惴ǖ纳钊胙芯浚斫饽：齈ID控制器的原理，參數(shù)整定及其仿真方法.最后,以流化床鍋爐模型作為實際應(yīng)用對象,給出matlab仿真結(jié)果. 關(guān)鍵詞：模糊PID控制；模糊自整定；模糊-PI雙?？刂?；流化床床溫控制
目錄 摘要 abstract 第1章 緒論-1 1.1 PID控制原理-1 1.1.1 PID控制簡介-1 1.1.2 PID控制的優(yōu)點和缺陷-2 1.1.3 PID參數(shù)的整定-3 1.2模糊控制理論-4 1.2.1模糊控制器的結(jié)構(gòu)-4 1.2.2 一般模糊控制器各主要環(huán)節(jié)及功能-4 1.2.3 隸屬函數(shù)的確定原則與方法-4 1.2.4 模糊條件語句與模糊控制規(guī)則-5 1.2.5 模糊量的判決方法-6 1.2.6 模糊控制規(guī)則的設(shè)計和模糊化方法-7 1.2.7 解模糊化-7 1.2.8 模糊控制器的設(shè)計-8 1.3 模糊PID控制研究的意義-10 第2章 幾種模糊PID控制算法的仿真研究-13 2.1模糊自適應(yīng)整定PID控制算法-13 2.1.1 模糊自適應(yīng)整定PID控制原理-13 2.1.2 數(shù)值仿真-16 2.2 模糊-PI雙模型模糊PID算法-19 2.2.1 模糊-PI雙模控制器結(jié)構(gòu)-19 2.2.2 控制器設(shè)計-19 2.2.3 數(shù)值仿真-21 第3章 模糊PID算法在工業(yè)上的應(yīng)用-25 3.1 工業(yè)背景-25 3.2 控制設(shè)計與Matlab仿真-26 第4章 總結(jié)與展望-31 4.1 結(jié)論-31 4.2 展望與思考-31 參考文獻(xiàn)-33 致謝-34 |
