基于模糊PID控制的水轮机调节系统的研究

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1、洛阳理工学院毕业设计(论文)基于模糊PID控制的水轮机调节系统的研究摘要针对水轮机调节系统的非线性、时变性及大惯性等特点，建立了其较为精确的数学模型，研究了模糊控制的基本原理，论述了PID控制的理论基础，在此基础上构建了水轮机调节系统的模糊PID控制模型，并设计了适用于水轮机调节系统的模糊PID控制器，最后利用MATLABSimulink进行仿真并对控制效果进行了详细分析比较。仿真结果表明，水轮机组调节系统的控制模糊PID控制相对于常规PID控制表现出更强的鲁棒性。由于该模糊PID控制器容易实现并且应用广泛，工业控制系统中将会有非常广阔的应

2、用前景。关键词：模糊PID控制，水轮机调节系统，MATLAB仿真12洛阳理工学院毕业设计(论文)ResearchofHydraulicTurbineGoverningSystemBasedonFuzzyPIDControlABSTRACTAimingatthenonlinear,timevariableandgreatinertiacharacteristicsofhydraulicturbineregulationsystem,precisemathematicalmodelisbuilttostudythebasicprincipleso

3、ffuzzycontrolandfuzzycontrolalgorithminthepaper,anddiscussesthetheoreticalbasisofthePIDcontrol.Basedonallthediscussions,fuzzyPIDcontrolmodelofhydraulicturbineregulationsystemisconstructedandfuzzycontrollersuitableforhydrogeneratingsetisdesigned,finallyuseMATLABSimulinksimu

4、lationandcontroleffectcarriedoutadetailedanalysisandcomparison.SimulationresultsshowthathydraulicturbineregulatingsystemcontrolfuzzyPIDcontrolwithrespecttotheconventionalPIDcontrolshowedastrongerrobustness.ThefuzzyPIDcontrollerwillbeverybroadapplicationprospectsintheindustr

5、ialcontrolsystems,becauseithavebeeneasilyappliedandwidelyused.KEYWORDS:FuzzyPIDControl，TurbineRegulationSystem，MATLABSimulatFuzzyPIDControl，TurbineRegulationSystem，MATLABSimulation12洛阳理工学院毕业设计(论文)目　录前　言1第1章绪论21.1课题研究的背景及意义21.2课题研究的发展状况21.2.1水轮机调节器的发展状况21.2.2模糊PID控制器的发展状况31.

6、3模糊PID在水轮机调节系统中的应用51.4课题研究的主要内容6第2章水轮机调节系统理论与建模72.1水轮机调节系统理论72.1.1水轮机调节系统的用途72.1.2水轮机调节系统的组成82.1.3水轮机调节系统的特点92.1.4水轮机调节系统过渡过程性能指标112.2水轮机调节系统模型的建立11第3章模糊PID控制算法的理论基础143.1PID控制算法的理论基础143.1.1PID调节器的基本原理143.1.2PID各个环节控制特点153.1.3PID参数整定153.2模糊控制的理论基础163.2.1模糊控制器的工作原理163.2.2模糊控制

7、系统各个环节功能173.2.3模糊控制器的优缺点213.3模糊PID控制算法223.3.1模糊控制器的基本理论223.3.2模糊PID控制器的结构22第4章模糊PID控制器的设计2412洛阳理工学院毕业设计(论文)4.1确定模糊控制器的输入、输出变量244.2建立模糊控制规则274.3模糊清晰化31第5章水轮机调节系统的仿真335.1MATLAB仿真软件简介335.2仿真模型的建立335.3仿真任务的确定355.4控制系统仿真结果35结　论38谢辞39参考文献40附　录42外文资料翻译4312洛阳理工学院毕业设计(论文)前　言世界上存在很多模

8、糊的、无法用数量特征表示的事物。模糊性是客观世界的普遍现象。以逻辑真值0,1的模糊逻辑为基础的模糊集合是模糊数学的基本组成元素。将模糊数学应用到工程控制方法中，形成