模糊pid在plc中应用方法研究

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1、·电气技术与自动化·蒋纯谷·模糊PID在PLC中的应用方法研究模糊PID在PLC中的应用方法研究蒋纯谷(广东纺织职业技术学院，广东佛山528041)摘要：模糊PID控制性能优于常规PID，用其取代常规PID，能改进PLC的PID模块功能。借用模糊规则转换表、查表法等方法，提出了模糊PID应用到PLC中的一系列解决方案，并给出了应用实例。关键词：模糊PID；PLC；PID应用中图分类号：TP273；TM571．61文献标志码：B文章编号：16715276(2011)03-0179-03StudyoftheApplicationofFuzzyPIDinPLCJIANGChun

2、·gu(GuangdongTextilePolytechnic，Fushan528041，China)Abstract：TheperformanceoffuzzyPIDisbeRerthanthatofconventionalPID．IffuzzyPIDcanbeusedinPLCtoreplaceconven—tionalPID，thefunctionofPIDmodulesofPLCisimprovedaccordingly．Thispaperusesthetransformationtableoffuzzyrulesandta—blelook-upmethodetc

3、，toputforwardaseriesofsolutionsaboutapplyingFuzzyPIDinPLCandanapplicationsample．Keywords：fuzzyPID；PLC；PIDapplication0引言PLC功能强大，具有开放、可靠、安全、灵活、方便和经济等优点，因为应用面广，是当代工业自动化的主要设备之一。在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大⋯，很多型号的PLC带有PID功能模块，PID与PLC图1模糊PID基本结构图结合使用的范例也很多。常规PID控制是过程控制中应用最

4、广泛的一种基本控制规律，具有原理简单、使用方便、其中，，为输入量化因子，，，

5、I；3为输出比例因子，稳定性和鲁棒性较好的特点。然而，常规PID的参数一旦冈，，为初始设定值。初始设定值可以根据控制器的整定就固定下来了，不能随着控制对象参数等的变化而变参数与系统动态性能和稳态性能之间的定性关系，用实验方法_3或Ziegler—Nichols法等得到。而，，，和化，而模糊P1D在运行中，通过不断检测e和ec，根据模糊控制原理对PID参数进行在线修改，以满足不同要求，从一般需要经过多次试凑才能得到合适的值J。而使被控对象有良好的动、静态性能。近年来，模糊PIDPID离散算法如下：

6、控制得到了广泛的应用，但其控制器大多是用单片机、微“()=e()+KiT∑e()+盟(2)厕型机、专用芯片或可编程门阵列，采用PLC的案例并不式中，e(k)为第k次采样后的得到的偏差，e(k)：r(k)一Y多见，研究模糊PID到PLC应用中存在的一些关键问题(k一1)，，Ki，分别为比例、积分、微分系数，“(k)为输及其解决方案，具有十分重要的应用价值。出控制量。由式(1)和式(2)不难看出，模糊PID控制的关键在于参数调整量△KD，AK和△。1模糊PID原理及结构图2模糊PID参数调整量的数字化计算模糊PID的基本结构如图1所示。图中，模糊控制器以偏差e和偏差变化率警(

7、也称根据模糊推理语句if=AandY=B，thenz=C和Mamdani模糊推理方法，有模糊关系矩阵：ec)作为输入量，△，AKi，△为输出量，通过模糊规则及R=(A×B)oR(3)推理方法，在线调整PID控制器参数、K和。kP：KP0+K1△；=+K2AK~；Ka=+／~3AKd已知A=AI，B=B1，则CI：(A1×B1)oR(4)模糊控制算法的要点有：从输入到模糊量的转换，称模(1)作者简介：蒋纯谷(197O一)，男，湖南衡阳人，广东纺织职业技术学院教师，工程师，工程硕士研究生，研究方向为自动化控制和电路。MachineBuilding日Automation，Jun

8、2011，40(3)：179—181·179··电气技术与自动化·蒋纯谷·模糊PID在PLC中的应用方法研究糊化；建立控制规则，进行模糊推理；从模糊量到输出的转隶属度1NMPSP凳．o，＼八／M、PB模算模糊PID参数调整量，并且计算的结果可耋直接用于晌PLC。l×／＼×／＼入八)(I1)定义输入、输出模糊集和论域隶属度o‘1／×、＼l和和NBA}的模糊集篓分别都定为{PB,PM嚣,PS,ZE，篓NS，。NM，I／／／／＼／＼／＼／＼＼＼J，子集中元素分别代表负大、负中、负小、零、正小、正二j

9、—■—一．二——————__了模