自整定因子模糊pid控制器的设计和研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要随着工业生产过程的大型化、精细化、现代化以及复杂性，一般的常规控制方法受到了挑战。模糊控制等智能控制方法成为现代工业生产过程优化操作与控制的关键。在课题的研究过程中，对液位、温度控制系统，设计了常规PID控制器、模糊控制器和带有自调整因子的模糊PID控制器进行试验。特别对第三种控制器本人做了较多的研究，这种混合型模糊控制器是在常规模糊控制器中加入自调整因子，实现比例因子的在线自调整。通过实验得到误差变化量(时)的变化趋势，建立误差变化(卵)的曲线，可以获取一组关于量化因子Ku的模糊规则，根据

2、这些规则就能得到一张关于Ku的查询表，实现离线整定量化因子Ke和J艮，在线整定Ku．利用STEP7编程软件，实现模糊PID控制的算法程序，并将程序下载到s7—300PLC中，利用PLC对控制对象进行控制。在WinCC监控软件中建立了监控画面和趋势图，可以实时监控控制对象的变化趋势。通过职I网络实现S7—300PLC与WinCC之间的数据通讯。然后，对中控AE2000A型过程控制装置中的控制对象进行实验，并对PID控制器、模糊控制器和混合型模糊PID控制器的控制效果进行了分析和比较。实验结果表明，模糊PID控制器不完

3、全依赖于系统模型，在响应速度、稳定性等方面均优于传统PID控制器，具有较好的鲁棒性，稳态精度又优于常规模糊控制器。对于大滞后、时变等复杂系统或建模困难的系统，不失为一种行之有效的方法。关键词：模糊PID控制，自调整因子，温度控制，MPI网络，s7—300PLC，滞后系统江苏大学硕士学位论文ABSTRACTWithlarge-scale、complexityandmodernizationinthec0U1'Seofindustryproduce，generalcontrolmethodhavebeenfacedwi

4、thehalleage．Intelligentcontrolteeimiquesoperateallimportanteffectinmodemindustryproduce，suchasfuzzycontr01．Duringthestudy,WedesigngeneralPmcontrollers、fizzycontrollersandFuzzy-PIDcontrollerswithadjustablefactorrespectiwlyinwaterandtemperatmeongtrolsystem．Espee

5、ianr,thethirdcontrollerisaelaiefpertinthestudy．11bdifferentthishybridfuzzycontrollerfromgeneralfuzzyeongtrollerthatiswithadjustablefactor．Firtly,receivedchangtrendofelTOl'chang(co)fromexperim睫t,makeupcurveoferrorchang(ec)．Then,asetoffuzzyruleof8cale·gane(Kulca

6、nbeobtained．Andthen,aruletableofgain(Ku1啪beestablished．Seale-gane’Sself-adjustwillcometrue．FuzzycontrolaritlmaetieisfinishedusingSTEP7software．andthen,downloadtheprograminS7—300PLC．WesetupcontrolpictureandtrendchartusingWmCC80ftWSre．Itc越controlchange-trendreal

7、-time．DatacommunicationbetweenS7-300PLCandW'mCCisachievedbyMPI．Finally,weexperimentinAE2000ACo蝴ntrolequipment,and,analyzeandcc虹lparethel'嘲tltsofPID、FuzzyandFuzzy-PIDcontrollers．11增researchshowsthatFuzzy-PIE)isi11eompletelydependentofthesystemmodel，anditisprior

8、togeneralPIDinresponsespccdandstability,priortogeneralFuzzyinsteadyprecision,andtheFuzzy-PIDcontrolhasbetterrobustcapability．Itoffersavalidwaytoresolvethequestionthatbid-lagsystema