基于模糊自适应pid控制的可控波形压力交变系统研究与设计

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1、上海交通大学硕士学位论文基于模糊自适应PID控制的可控波形压力交变系统研究与设计摘要作为一种典型的环境模拟设备，压力波动试验台广泛用于军工、汽车、航天等行业产品的可靠性与耐久性测试。压力控制系统的强非线性使得控制精度与稳定性难以达到要求，限制其进一步的应用与发展，因此，如何应用过程控制理论实现系统的最佳控制效果，一直是此类项目研究的难点与重点之一。本论文是以上海大众汽车有限公司压力试验台项目为背景，研究基于模糊自适应PID控制的压力交变系统的设计与实现。具体的内容为：1.分析了系统的工艺要求，提出系统设计方案，并

2、在此基础上详细讨论了系统硬件总体结构设计与分系统设计，同时对系统的关键构成部件如数据采集设备、比例阀、PLC等的原理与选型也进行了深入细致的探讨。2.研究了几种常用的过程控制策略，包括PID控制、自适应控制和模糊控制等，并且重点探讨了模糊自适应PID控制策略原理与其在该系统V上海交通大学硕士学位论文中的实现。3.对系统控制软件的总体设计方案进行了较为全面的描述，并具体介绍了数据采集模块、串口通信模块、控制算法模块等软件功能模块的设计与实现。4.详细介绍了系统的调试内容与过程，包括软硬件单独测试与协同测试，并给出了

3、波形生成调试的基本方法。关键词模糊自适应PID，压力试验台，数据采集，电－气比例控制VI上海交通大学硕士学位论文THERESEARCHANDDESIGNOFWAVECONTROLLABLEPRESSUREALTERNATINGSYSTEMBASEDONFUZZYADAPTIVEPIDCONTROLABSTRACTPressurefluctuationtest-bedisatypicalkindofenvironmentsimulationequipment,whichiswidelyusedinthetestof

4、reliabilityanddurabilityfortheproductofmilitary,motorsandaviation.Thenonlinearityofpressuresystemistoostrongtomaketheprecisionandstabilitymeettherequestandthisproblempreventsitsfurtherapplication.Thus,howtouseprocesscontroltheorytogetthebestperformancehasbeco

5、meoneofthemostdifficultyissues.Basedontheprojectofpressuretest-bedforShanghaiVolkswagenAutomotive.,LTD,thisthesisinvestigatesthedesignandrealizationofpressurealternatingsystemwithfuzzadaptivePIDcontrol.Themaincontributionsarelistedasfollows:1.Weanalyzethetech

6、nicalrequestofthesystem,proposethedesignschemeanddiscussthedetailsofthehardwaredesign.TheprincipleandVII上海交通大学硕士学位论文typeofkeyelementssuchasdatacollectingequipment,proportionalvalve,aswellasPLCarealsoincluded.2.Severalcommonstrategiesofprocesscontrolareintrodu

7、ced,includingPIDcontrol,adaptivecontrolandfuzzcontrol.WefocusonhowtorealizethefuzzadaptivePIDcontrolinthissystem.3.Thedetaildescriptionofgeneraldesignforsoftwareisgivenandtherealizationofthemodulesfordatacollecting,serialportcommunicationaswellascontrolalgori

8、thmisalsoproposed.4.Weanalyzethetestingcontentandprocessofthesystem,includingseparatetestofsoftwareandhardwareandcooperationtest.Furthermore,weintroducethewavegenerationtestmethod.KEYWORD