测试计量技术与仪器硕士论文--嵌入式智能pid控制器的设计

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1、测试计量技术与仪器硕士论文--嵌入式智能PID控制器的设计摘要摘要现代工业生产过程中，随着生产规模的不断扩大，对产品质量的要求日益提高，以及现场环境的复杂化，使工业过程控制系统已成为生产过程中必不可少的设备。工业控制器作为过程控制系统的核心，在现代工业过程控制中起着至关重要的作用。PID控制是迄今为止最为通用的控制方法，是经典控制理论在实际控制系统中的典型应用。作为最早发展起来的控制策略之一，由于PID控制算法简单、鲁棒性好、可靠性高等特点，被广泛应用于工业过程控制。但是，PID控制器的核心内容：参数整定，还多依赖于人工经验，参数整定的偶然性较大，整定结果往往不能令人满意，而

2、且常规PID控制器是依赖于具体的对象模型的，对于纯滞后、非线性、时变系统控制效果不好。．近些年发展起来的智能PID控制技术，包括基于规则的智能PID自学习控制、加辨识信号的智能自整定PID控制、专家式智能自整定PID控制、模糊PID控制、基于神经网络的PID控制等多种类型。模糊控制是一种基于语言规则与模糊推理的智能控制，它模仿人类带有模糊性的控制行为，将操作人员自然语言式的经验总结成控制规则，并基于这些规则，进行模糊推理等过程，生成控制量。但是模糊控制对输入变量的处理是离散的。且没有积分环节，控制精度不如PID控制，将模糊控制与常规PID控制相结合，利用模糊推理判断的思想。根

3、据不同的e和e。对PID的参数进行在线自整定，就可以兼顾两者的优点，这就是基于模糊推理的自整定PID控制器。本文对模糊自整定PID控制器设计进行了研究，通过硬件电路设计搭建出一台模糊PID样机，它具有单回路常规PID控制、PID初始参数自整定、多机网络通讯等功能。在此平台上开发模糊PID控制器具有参数自整定、在线参数自调整功能，对于纯滞后、时变、非线性系统具有较好的控制作用。PID控制器硬件核心选用了系统支持下完成双路模拟量采样、输入滤波、模糊PID运算、双路模拟控制量输出、液晶显示、按键设置、多总线通讯等功能。软件采用单片机系统常用的C语言，部分与硬件结合紧密部分采用了汇编

4、语言进行设计编制，并对PID控制及其参数整定理论进行了研究，设计了PID控制、LABwindows／CVI的自动测试程序。关键词PID控制器；自整定；模糊控制；单片机Abstractofofthescale，increasinglyimproving、Mththeproductionincessantlyexpandingfieldenvironmentcontrolmoreindustrial．processcomplicatedproductquality?andindustrialtheinmodemprocess??havenecessarypartproductio

5、nsystemsbecomingcontrolacoreofthemodemindustrialsystemplaysastheprocessIndustrialcontrollervitalroleofcontr01．processconlmoncontrolwastheclassicalhadbeenthemostmethod，itcontrolBvfar,PIDthefirstcontroloneofofcontroltheactualsystem．Aspracticalapplicationtheory，inofandthefeaturescontr01simple，

6、robustapplicationsstrategies，forofPIDareusedinindustrialcorecontr01widelyprocesscontr01．However,th．ealgorithmonartificialttmlngaremoreexperience．ParametercontroIIer-tuningparametersdependPIDoftendonotchangeresultslargely，tuningtothedelay，thepureonmodel，Correspondingcontrollerisspecificobjec

7、tdependenthaseffects??PIDcontrolsystems，thepoorn。n．1inear．time．varyingofPIDcontrolintelligentInrecentdevelopmentyears，theofintelligentPIDcontrol，identificationsignaltherule．basedself-learningIntelligentbasedandcontrolcontrolself-tuningfuzzy．PIDPIDintelli