工业过程控制中模糊pid控制器的应用研究

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1、工业过程控制中模糊PID控制器的应用研究摘要近年来发展起来的基于知识且不依赖于模型的智能控制技术为解决系统的非线性、滞后和时变等问题提供了新的思路。模糊控制技术是智能控制研究中最活跃的领域，也是未来研究与应用的重点技术之一，而常规PID控制器以结构简单、工作稳定、适应性好、精度高等优点成为过程控制中应用最广泛最基本的一种控制器。因此，对模糊PID控制器的研究，无论在理论研究上还是在工业过程控制实践中都将具有重要的意义，本文对模糊PID控制器进行理论分析，并选取工业过程控制中典型的一阶纯滞后及二阶纯滞后为控制对象进行Matlab环境

2、下的仿真研究，进一步对模糊PID控制器的应用研究做一些试探性工作，具体如下：阐述模糊控制的基本理论，通过对常规模糊控制器和PID控制器的控制性能进行仿真比较，总结了各自的特点和适用性，归纳了模糊PID控制器的基本形式。在总结模糊控制和传统PID控制性能的基础上，根据工业过程控制的实际，分析和研究了PID参数模糊自整定控制器FGSC：针对FGSC法抗干扰能力差的缺点，提出了基于设定值加权的模糊PID控制器FSWC；针对大时滞系统的常规控制策略Smith预估控制的优缺点，结合模糊PID控制器的特点，提出了对大时滞对象的模糊PID．Sm

3、ith复合控制。并对以上三种模糊PID控制器进行了跟踪设定值特性、抑制扰动性能和适应对象参数变化能力的仿真分析与研究，总结了各自的特点和适用性。简要介绍造纸工艺流程，根据造纸生产的工艺特点和过程控制要求，重点对浓度和液位实现了自动控制。针对纸浆浓度控制具有大滞后，模型不确定，综合Smith预估对滞后的补偿，模糊PID控制器的鲁棒性、精确性等特点设计模糊PID．Smith复合控制器。对液位控制，采用参数自整定模糊PID控制器：以Matlab为工具对所设计的模糊PID控制器进行仿真，并与常规PID控制仿真比较研究，取得了较好的控制效果

4、。关键词：模糊PID控制器，工业过程控制，模糊自整定，复合控制，Smith预估器A_PPLICATIoNANDRESEARCHoFFUZZYPIDCoNTRoLLERININDUSTRIALPROCESSCoNTRoLABSTRACTAtpresent,theintelligentcontrolbased0／1knowledgeotherthanmodelingcontrolprovidesanewideaforsolvingthisproblem．Fuzzycontroltechnologyisoneofthemostactiv

5、eandfruitfulfieldsinintelligentcontrolresearch．Itplaysanimportantrole，andwillbeoneofthekeytechnologiesinthefuture．ThetraditionalPIDcontrollertechnologystillplaysaleadingroleinindustrialprocesscontrolduetoitssimplestructure，stability,goodadaptabilityandhighaccuracy．The

6、refore，therewillbeagreatsignificanceinboththeresearchtheoryandthepracticeofindustrialprocesscontrolintofuzzyPIDcontrolleraswellastheapplicationofit．Theoreticalanalysisthemainbodyofthistextiscarriedouton呦PIDcontroller,itchoosesrepresentativepureoneorderlaggingandpurela

7、ggingofsecondorderinindustryprocesscontrolascontrolobjecttodosimulatingresearchunderthecircumstanceofMATLAB．AndthistexthasdonethetentativejobabouttheapplicationoffuzzyPIDcontroller,elaboratedasfollows：Wedescribedthebasisoffussycontrol，asimulationisconductedinordertodr

8、awacomparisonbetweentheperformanceofnormalfussycontrollerandPIDcontroller,afterthat，wesummarizedtheirrespectivecharacteristi