自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt

自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt

ID:57374466

大小:810.50 KB

页数:30页

时间:2020-08-13

自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt_第1页
自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt_第2页
自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt_第3页
自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt_第4页
自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt_第5页
资源描述:

《自适应模糊整定PID参数PPT参考幻灯片课件.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、1模糊自适应整定PID控制在工业生产过程中,许多被控对象受负荷变化或干扰因素影响,其对象特性参数或结构易发生改变。自适应控制运用现代控制理论在线辨识对象特征参数,实时改变其控制策略,使控制系统品质指标保持在最佳范围内,但其控制效果的好坏取决于辨识模型的精确度,这对于复杂系统是非常困难的。因此,在工业生产过程中,大量采用的仍然是PID算法。PID参数整定方法很多,但大多数都以对象特性为基础。随着计算机技术的发展,人们利用人工智能的方法将操作人员的经验作为知识存入计算机中,根据现场实际情况,计算机能自动调整PID参数,这样就出现了专家PID控制器。2模糊自适应整定PID控制该控制器把古典的PI

2、D控制与先进的专家系统相结合,实现系统的最佳控制。这种控制方法必须精确地确定对象模型,将操作人员(专家)长期实践积累的经验知识用控制规则模型化,并运用推理对PID参数实现最佳调整。由于操作者经验不易精确描述,控制过程中各种信号量及评价指标不易定量表示,专家PID方法受到局限。模糊理论是解决这一问题的有效途径,所以人们运用模糊数学的基本理论和方法,把规则的条件、操作用模糊集表示,并把这些模糊规则及有关信息(如评价指标、初始PID参数)作为知识存入计算机知识库中,然后计算机根据控制系统的实际响应情况(即专家系统的输入条件),运用模糊推理,即可实现对PID参数的最佳调整。3模糊自适应整定PID控

3、制从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面考虑,Kp、Ki、Kd的作用如下:①比例系数Kp的作用是加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。Kp越大,系统的响应速度越快,系统的调节精度越高,但易产生超调,甚至会导致系统不稳定。Kp越小,则会降低系统的调节精度,使响应速度缓慢,从而延长调节时间,使系统静态、动态特性变坏。4模糊自适应整定PID控制②积分作用系数Ki的作用是消除系统的稳态误差。Ki越大,系统的静态误差消除越快,但Ki过大,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。若Ki过小,将使系统静态误差难以消除,从而影响系统的调节精度。③微分作用系数Kd的作用

4、是改善系统的动态性能,其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化,对偏差变化进行提前预报。但Kd过大,会使响应过程提前制动,从而延长调节时间,而且会降低系统的抗干扰能力。5模糊自适应整定PID控制为了设计控制器,需要用到一些方法去调整PID控制器的参数。—齐格勒-尼克尔斯法则(Z-N法则)Z-N法则有两种实施方法,共同的目标都是使控制系统的阶跃响应具有25%的超调量。第一种方法是在对象的输入端加一单位阶跃信号,测量其输出响应曲线,如果被测对象中既无积分环节,又无复数主导极点,则相应的阶跃响应曲线可视为是S形曲线。6模糊自适应整定PID控制具有PID控制器的闭环系统7模糊自适应整定PI

5、D控制齐格勒和尼克尔斯给出了上表的公式,用以确定Kp、Ki和Kd,据此得出PID控制器的传递函数。8模糊自适应整定PID控制这种PID控制器有一个极点在坐标原点,两个极点都在处。故这种方法仅适用于对象的阶跃响应曲线为S形的系统。第二种方法是先假设,Td=0,即只有比例控制Kp。具体方法是:将比例系数Kp值由零逐渐增大到系统的输出首次呈现持续的等幅震荡,此时对应的Kp值称为临界增益,用Kc表示,并记下震荡的周期Tc。9模糊自适应整定PID控制齐格勒和尼克尔斯给出了左表的公式,用以确定Kp、Ki和Kd,据此得出PID控制器的传递函数。具有比例控制器的闭环系统10模糊自适应整定PID控制求得相应

6、的PID控制器的传递函数:这种PID控制器有一个极点在坐标原点,两个零点均位于处。故这种方法仅适用于系统的输出能产生持续震荡的场合。11模糊自适应整定PID控制必须指出,用上述法则确定PID控制器的参数,使系统的超调量在10%~60%之间,其平均值约为25%(通过对许多不同对象试验的结果),这是易于理解的,因为上述两个表中的参数值也是在平均值的基础上得到的。由此可知,齐格勒-尼克尔斯法则仅是PID控制器参数调整的一个起点。若要进一步提高系统的动态性能,必须在此基础上对相关参数做进一步调整。12例:用Z-N法则确定PID控制器参数由于被控对象的传递函数中含有积分环节,因而只能用第二种方法确定

7、PID的参数。假设,Td=0,则系统的闭环传递函数为13例:用Z-N法则确定PID控制器参数则闭环特征方程为令s=jw代入上式,并根据Re和Im分别为零,得到K=Kc=30,,s。根据Kc和Tc的值,利用表二,得到Kp=0.6Kc=18Ti=0.5Tc=1.405Td=0.125Tc=0.351414例:用Z-N法则确定PID控制器参数因而所求PID控制的传递函数为15例:用Z-N法则确定PID控制器参数可以看到,系统的

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。