基于Fuzzy-PID控制的程控电流源设计.pdf

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1、·信息技术·范山东，等·基于Fuzzy—PID控制的程控电流源设计基于Fuzzy-PID控制的程控电流源设计范山东，崔师明(1．黑龙江科技学院电气与信息工程学院，黑龙江哈尔滨150027；2．黑龙江林业高级技术学院，黑龙江绥化152061)摘要：传统程控电流源的设计大部分都是采用PID算法控制的，PID控制器由于其具有原理简单、稳定可靠、无静差等优点，在过程控制中得到广泛应用，是较经典成熟的控制器。但它对具有非线性因素和不确定性等特征的系统很难达到预期效果。在设计上采用了先进的控制算法，采用模糊算法与PID算法结合的Fuzzy—PID控制，通过仿

2、真得到了很好控制效果。关键词：程控电流源；闭环回路；Fuzzy—PID控制中图分类号：TH12；TP302文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)01·0128—03DesignofProgram-controlledCurrentSourceBasedonFuzzy-PIDControlFANShan—dong，CUIShi—ming2(1．CollegeofElectrical&InformationEngineering，HeilongjiangInstituteofScience&Technology，Harbin15002

3、7China；2．HeilongjiangForestryVocationTechnicalColege，Suihua152061，China)Abstract：Traditionalprogram-controlledcurrentsourceiscontrolledbasedonthePIDcontrolalgorithm，thiscontrolerisaclassicandsophisticatedcontrolerandwidelyusedinprocesscontrolbecauseofitssimpleprinciple，reliab

4、leandzerosteady-stateerrorperform-ance．Butitisdificulttoachievethedesiredresultsinthesystemwithnon-linearanduncertaintycharacteristics．Thisarticleusesad-vancedcontrolalgorithmswhichcombineFuzzyarithmeticwithPIDarithmetic，andithasahighcontrolprecisionthrongsimulation．Keywords：

5、inteligentizedcurrentsource；circuitwithclosedloop；Fuzzy-PIDarithmetic电流源在仪器仪表标定、校验、设备检测中应用广泛，转换实现电流输出，同时将该电流值对应的电压通过闭环为了便于电流的设定与调节，实际的电流源都是通过压控回路，经信号处理电路，用高精度的采样电阻进行电流采变换电路实现，通过调节输入电压控制输出电流的大小。样，利用ADC0832进行A／D转换输入单片机系统组成闭一般都是采用开环控制，即利用微处理控制电路，经D／A环负反馈，单片机系统通过PID算法调整电流输出，并驱转换器

6、和V／[转换电路来实现。系统框图如图1所示。动显示电路显示当前电流值。具体电路如图2所示。以上电路是整个硬件系统，电源和显示部分没画，单片机系统用5V电源，V／I转换部分用-4-12V电源给OP07DP供电，显示用1602显示。其中v／I转换部分计算如下：Ui其中K是的增益：K=。．25；，图1程控电流源开环电路2模糊PID控制器的设计这种实现方法是一种开环式的，通过调节输入电压手动调节输出电流的大小，但这种地阿牛的输出效果系统并系统硬件电路的设计使得整个电路构成一个闭环，为不知道，造成电流的输出精度不高，无法达到高精度要求。PID算法的实现提供

7、了硬件基础。PID控制工业上很早为此，在传统开环电路基础上利用控制系统中的反馈控应用的一种经典的控制策略，PID控制算法简单、可靠性制，给电路加上反馈电路，软件上利用积分分离PID算法高、鲁棒性好，被广泛应用到过程控制中。但它对具有非实现输出电流的精确控制。线性(饱和、时延、回程等)和不确定性等特征的系统很难达到预期效果。1硬件设计2．1系统的控制原理图系统利用STC89C52单片机将被预置的电流通过换在本系统中采用模糊与PID算法相结合的Fuzzg—PID算由TLC5615进行D／A转换，实行电压输出，并驱动V／I控制，控制原理图如图3。作者简

8、介：范山东(1986一)，男，山东济宁人，硕士研究生，研究方向为矿山控制新技术。·128·http：／／ZZHD．chinajourna