基于知识的智能PID控制器研究

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文基于知识的智能PID控制器研究姓名：付刚申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：荣盘祥20070301眙尔f宾理T人学T学坝J学位论文基于知识的智能PID控制器研究摘要随着现代工业过程的不断复杂化，实际生产过程中的非线性、不确定性和复杂性的增加，传统的PID控制器已经不能满足我们的实际要求，因此我们力图将近些年发展起来的一些先进的智能控制方法，应用到PID控制领域当中。近年来，模糊控制已成为智能自动控制研究中最为活跃而又富有成果的领域。其中模糊PID控制技术扮演了十分重要的角色，并且仍将成为未来研究与应用的重点技术之一”。混合型模糊PID控制的复合控制

2、技术在过程控制中得到了广泛的应用，如双模FUZZY-PID控制和P—FUZZY-PID控制等等。多模复合控制是在误差不同范围内对多个控制器进行切换来实现分段复合控制，它结合了模糊控制和传统线性PID控制的优点，使得系统响应在暂态时有着模糊控制器的快速性和稳定性的特点，稳态时有线性PID控制器的高精度特性，因而系统具有较好控制特性。由于常规多模复合控制是按照事先设计的切换阀值由程序自动进行切换，所以它们存在阀值如何选取和切换扰动等问题。本文设计了基于模糊规则知识的切换原则，避免了切换点的如何选取，实现了无扰切换。此控制算法简单，鲁棒性、抗干扰能力及跟踪特性均优于常规的阀值切换复合控

3、制。本文所涉及的试验结果均是在MicrosoftWindowsXPProfessional2002版本环境下并在Matlab7．01平台上进行仿真实验得到的。仿真结果表明：本文中的模糊知识切换控制方法具有良好的控制能力。关键词：PID控制；模糊控制：模糊PID控制；阀值切换；模糊规则知识切换堕!i堡些三全兰三兰丝：!：兰竺堡垒StudyonIntelligentPIDControllerBasedonKnowledgeAbstractAlongwiththecomplicationofmodemindustrialprocess，andtheincreaseofnonlinear

4、ity，uncertaintyandcomplexityduringthepracticalproductionprocesses，theconventionalPIDcontrollercannolongermeetourrequirement，therefore，someadvancedintelligentcontrolmethodsdevelopedinrecentyearshavebeenappliedinthePIDcontrolfield．FuzzycontrolhasbecomethemostactiveandfruitfulfieldinthestudyofIn

5、telligentAutomaticControl，inwhichFuzzyPIDcontrolnotonlyplaysaveryimportantrole．butalsowillbeoneofmaintechnologyinfutureresearchandapplications．MultiplecompoundfuzzyPIDcontrolemployswidelyintheprocessamongfuzzyPID，suchasFuzzy·PIDcontrol，P-Fuzzy-PIDcontroletc．Multiplecompoundcontrol，refertoswit

6、chfromoneregulatortoanotherinthedifferentrangeoferrorvaluetorealizecompoundcontr01．BycombiningtheadvantagesofFuzzylogiceontrol(FLC)andconventionallinearPIDcontroller，theresponseofmultiplecompoundcontrolisspeedandstableinthedynamicstateandtheconventionallinearPIDcontrollerguaranteeszero-errori

7、nthesteadystate，SOtheyachievedgood-controlperformance．Commonmultiplecompoundcontrolisswitchedautomaticallybyprogrambasedonpredeterminateerrorvalue．Therefore，howtoselectsuitableerrorvalueanddisturbanceduringswitchingareunavoidabledefects．Howev