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时间:2019-05-14
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1、浙江工业大学硕士学位论文摘要本文主要研究的是PID控制器参数模糊自整定方法。首先对PID控制器与参数整定方法、模糊控制的基本原理、发展历史、研究现状和发展趋势进行了综述。然后,针对上述两种方法中存在的不足,将两种方法综合起来,取长补短,提出一种比较完善的模糊PID控制器参数自整定算法。应用模糊集合理论和方法,把操作人员的PID参数整定经验总结成模糊规则模型,形成微机查询表格。微机根据控制系统的实际响应情况,运用模糊推理与决策实现对参数的在线调整。/这种算法无需辨识系统的精确数学模f型,只需在线检测出系统的期望输出和
2、实际输出的偏差,通过判断其趋势从而决策出调整因子的大小,然后代入模糊自调整公式,即可整定出所有参数。其简单性和可实现性是显而易见的。厂6在z.N法整定出PID参数的基础上,将本文提出的自调整公式应用于时滞二阶对象的控制。仿真结果表明,本文提出的算法优于传统的整定方法和相关文献的整定方法。提出一种基于给定幅值裕度和相角裕度的PID参数模糊自调整算法,根/据不同的幅值裕度和相角裕度,针对高阶对象进行了仿真。(结果表明,该算法、?有较快的稳定速度。卜一/关键词模糊控胄£PID控韦ij’自整定y相位确话值裕赢自调整因子VA
3、BSTRACTInthisdissertation,basedonfuzzyinferences,aself-tuningPIDisdeveloped.TheprincipleofPIDcontrolandFuzzycontrolisdescribed.Boththeirdevelopinghistoryandtrendarediscussed.Aself-tuningPIDcontrollerbasedonfuzzyinferencesisdesignedbyjoiningtheadvantagesoffirst
4、onetoasecondone.Amodeloffuzzyrulesisbuiltbasedontheoperator’sexperiences,thenitischangedintoaninquiryform.Accordingtosystem’srealrespondingsituation,fuzzyreasoninganddecisionareusedtoregulatePIDcontroller’sparameterson.1ine.Neitheridentificationnorexactlymathe
5、maticalmodelofcontrolledobjectisneeded.itonlyneedstomeasurethecontrolledsystem’Sdesiredoutputandrealoutputandcomputethedifferenceofthem,thengettheresultofself-tuningfactorbyfuzzyinferenceanddecision.Afterattainingtheself-tuningfactor,wecantuneallPIDcontrollerp
6、arametersbytheself-tuningformulas.Itisobviousthatthismethodissimpleandfeasible.Designingacontrollerforatwo—orderplustimedelaysystem,Simulationresultsshowthatmealgorithmhasbetterperformancethanothermethods.Analgorithmofself-tuningPIDpamrnetersbasedonspecifiedph
7、aseandgainmarginsisproposed.Simulationresultsofhigllorderprocessshowthatthealgorithmhashightrackingspeed.KEYWORDSFuzzycontrol,PIDcontrol,self-tuning,phaseandamplitudemargins,self-tuningfactorII浙江工业大学硕士学位论文第一章绪论1.1引言P1D控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工
8、业过程控制,至今仍有9C%左右的控制回路具有PID结构⋯。而实际工业生产过程往往具有非线性、不确定性,难以建立精确的数学模型,应用常规的PID控制器难以达到理想的控制效果;在实际生产过程中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳,对运行环境的适应性较差。针对上述问题,长期以来,人们一直在寻求PID控制器参数的自整定技术,以
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