智能模糊PID控制系统研究与设计

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文维进化算法作为对其优化的方法，分别对模糊控制器和PID控制器进行模糊规则的合理提取和参数寻优，以此进一步提高整个控制系统性能。粗糙集具有从大量数据中分析、推理、挖掘隐含知识及规律的能力，它解决了智能控制中对知识，尤其是不确定知识的处理这一难题，正在推动着智能控制的发展。本文利用粗糙集中知识约简这一思想精髓，对原始数据进行处理，直接从数据中提取模糊规则，减少了模糊控制器在规则获取方面的困难。并在进行属性约简的过程中，本文提出了一种改进的属性约简算法，它是以基于属性依赖度和信息

2、熵的属性重要度为基础，重新定义的一种属性重要度作为启发式信息，以相对核为起点的约简算法。实例证明这种算法是可行的，且计算空间上也有一定的减小。PID控制器各个参数的确定是决定其是否能达到满意的控制效果的关键。本文应用了一种新型进化计算方法——思维进化算法，对PID控制器的参数进行整定。思维进化算法是通过趋同操作和异化操作进行局部搜索和全局搜索的，全局收敛性能和效率明显高于遗传算法。通过本文的算法仿真可以得到，基于思维进化的PID参数整定的算法收敛速度快，计算精度高，2太原理工大学硕士研究生学位论文操作方

3、便。本文在传统的复合模糊PID控制器研究的基础上，将上文所述的两种优化方法融入其中，实现了模糊PlD控制系统的智能化。并且针对这种控制器在切换过程中的弊端，本文使用了一种基于模糊规则的切换算法对其进行改进，仿真结果验证了这种方法在改善控制器性能方面的优越性。最后本文提出了一种基于粗糙集的模糊控制器和基于思维进化的PID控制器的模糊PID复合控制系统的设计，并对一具体工业过程进行仿真实验，结果表明这一智能控制系统控制性能良好，是一个能达到满意控制效果的设计。关键词：智能控制系统，粗糙集，思维进化算法，模糊

4、PID复合控制3太原理T大学硕士研究生学位论文RESEARCHANDDESIGNINGONINTELLIGENTFUZZY-PIDCONTRoLSYSTEMABSTRACTAsthemostgeneralcontrolmethodinindustrialcontrol，PIDcontrollerhasmanyadVantages，suchasitssimplestmcture，strongrobustness，stablestatewithouIsteady—sCateerrorandeasytoope

5、rateetc．7rhusitscharactersmakePIDcontrolhasbeenusedinindustryforalongtime．Butthe1imitationforthe印plicationofcomplexcontr01ledobjeclisoneofimportantfacIorsofrestrictingitsdeVelopment．withthedeVelopmentofIC(inteUigentcontr01)，fuzzycontroltheoryhasbeenmatur

6、eandfuzzycontroltechnologyhasbeencomeinfobeing．111isbringsnewVitalityforthedeVelopmentofPIDcontr01．DuringthecombinationcourseoffuzzycontroIandPIDcontrol，ontheonehandthecomingoffuzzycontr01remediestheshortageofPIDcontr01forcomplexobject4太原理工大学硕士研究生学位论文For

7、example，theobjectwimgreatdelay，nonlinearandwithoutaccuratemathematicsmodeletc．Ontheotherhand，thecombinationofPIDcontrolandfuzzycontr01getsimproVementinroughcontrolqualityandlowsteady—stateprecisioningreatdegree．Thesecharactersmakeupforeachother．Thismakes

8、Fuzzy—PlDcontrollerhaVefuzzycontfoladVantagesofnexibility，sCrongadaptability，goodrapidifyandPIDcontrolcharactersofhighcontrolprecision．FurthertheapplicaIionincontrolfieldhasalsoshownthatFuzzy—PIDcontr01hasbetterperformance