多功能fuzzypid控制器的研究

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1、武汉理f‘大学硕士学位论文摘要本课题来源于湖北省华夏窑炉工业总公司与武汉理工大学联合开发的项目——隧道窑微机智能模糊控制系统．为(南非)中国太阳国际贸易公司订货做准备工作。针对窑炉这样的复杂系统(纯滞后、大惯性、时变、非线性)很难建立起其精确的数学模型的特点：在分析、掌握传统PID控制算法和一般模糊控制算法特点的基础上，本文提出了基于多分区模糊解析式的智能模糊控制算法。即对控制对象进行分区控制，分区原则就是根据e、c的正负关系组合来确定的四个区，然后把误差绝对值小于某一给定极小值的区间定为0K区，总共五区；将“大胆决策”与“保

2、守决策”引入到模糊控制算法中，同时为能起到智能调节“大胆决策”和“保守决策”的权重，我们引入智能因子p，使得控制更加合理：并且结合了基于运动学的预测算法优点。该算法综合了模糊控制算法和PID控制算法各自的优点，MATLAB仿真试验结果表明其具有响应速度快、超调量小、收敛时闻短、静态误差小等优点。对于更加复杂的对象可以在此分区的基础上进行进一步的分区。该控制器具有广泛的使用范围，不但适用于隧道窑，而且还适用梭式窑的智能控制，通过仿真分析能够证明这一点。在硬件设计上，充分利用单片机T2寄存器具有捕获能力的特点，使得在测量频率时能做

3、到严格的同步，避一步保证了控制精度的提高。另外根据现代技术的发展的需要，以及提高系统抗干扰能力。片选信号通过GAL器件编程产生。并且为更进一步地扩大该智能控制器的应用范围，适应总线技术发展的要求，该控制器可以挂接在具有I2c总线的系统之中。该智能控制嚣的精度和检测到的输入信号的精度有密切的关系，因而在此输入采用v／F转换，精度相当于12位A／D转换器的精度，并且可以消除存在的干扰；输出采用D／A转换器，这样可以进一步地简化硬件电路的设计。同时可以应用～片FPGA芯片来替代需要大部分逻辑芯片实现的功能，而且对系统的抗干扰性能有极

4、大的帮助。综合分析表明，上述智能控制器具有良好的控制聋蠢魔，是适应现代技术发展的需要、具有更广泛的使用范围和推广价值。关键宇：多分区，模糊决策，多分区解析式，预测控制，捕获武汉理L。人学硕十学位论文ABSTRACTThedissertationstemsfromtheitem“intelligentfuzzycontroltOsystembaseoncomputeofrunnelkiln”，whichwasdesignedbyWuhanUniversityofTechnologyandtheIndustryHeadOffice

5、ofXanaduKilninProvinceofHubei．Atthesametime，wearealsopreparetotheindentfor(SouthAfrica)thesuninternationaltradecompanyofChinaAimatthecharacteristic．whichisverydi珩culttoestablishtheprecisemathematicsmodel，likeasthecomplexsystemoftunnelkilnandshuttlekiln．FromAnalysing

6、andpredominatingthetheoryofPIDControlandthegeneralfuzzyControl，webringforwardanintelligentFuzzyControlarithmeticbaseonfuzzyanalyticalformulaofmoresub-areainthispaperNamely，itiscontrolledthemanipulativeobjectbythewayofdividingarea．Accordingtothetheory，whichwasobtaine

7、dfromintegratingthepositiveandnegativerelationoftheerroranditserror,wecanconfirmthefourareas，andthearea，wheretheabsolutevalueoferrorislesst11enafixedinfinitesimaivalue，wemadeitformthefifthsub—arga(OKarea)，Itwascombinedwiththeideaof“dauntlessdecision-making’’and“guar

8、deddecision·making”inthismethod．Inordertocontrolmorereasonable，weintroducedanintelligentgene一··Pthatcallintelligentadjustthepmportionofthe