基于模糊滤波算法的时滞系统温度控制及误差补偿.pdf

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1、上海理工大学学报第35卷第3期J．UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1．35No．32013文章编号：1007—6735(2013)03—0240—05基于模糊滤波算法的时滞系统温度控制及误差补偿赵尉麒，蔡锦达(上海理212大学机械工程学院，上海200093)摘要：利用自适应滤波算法调整模糊控制的输出，可解决大时滞温控系统的稳态振荡问题，但无法消除系统稳态误差．提出新的误差补偿算法，可以进一步消除稳态误差，减小参数整定工作量．将其应用于全自动化学发光免疫分析仪的试剂仓恒

2、温控制．仿真结果表明，该算法能使大时滞温控系统得到稳定控制并增强系统的自适应能力和鲁棒性．关键词：模糊控制；LMS自适应滤波器；温度控制；时滞系统；误差补偿；PI控制器中图分类号：TP13文献标志码：ATemperatureControlandErrorCompensationofTime-DelaySystemBasedonFuzzy-LMSZHAOWei-qi，CAIJin-da(Schoolo．t’MechanicalEngineering，UniversityofShanghaifoScienceandTechnol

3、ogy，Shanghai200093，China)Abstract：Theadaptivefilteralgorithmwasappliedtothefuzzycontroller．TheOHtputofthefilterwasusedt0contro1theinfluenceoffuzzycontrollerODthesystem．Thefiltercanremovethesteady．stateoscillationinthetimedelaysystem．But，unfortunately，itbringsinthes

4、teady—stateerror．Therefore，analgorithmwasproposedtocompensatetheerrorandalso,toreducetheworkloadofparametertuning．Thealgorithmwasdesignedandusedintheautomatedchemiluminescenceimmunoassayanalyzer．Theconclusionindicatesthatthealgorithmcanadaptivelycontrolthetemperatu

5、reinthetimedelaysystem．Itisrobusttotheslightchangesintheexternalenvironment．Keywords：fuzzycontrol；LMSadaptivefiIter；temperaturecontrol；timedelaysystem；errorcompensation；PIcontroller在全自动化学发光免疫分析仪的设计中，试剂传统PID算法在对非线性或时变系统的控制中通存储仓的温度控制是一个关键技术，在工程中PID常不能取得较好的效果卜引．由于免疫分析

6、仪是一(比例一积分一微分控制)算法常被用作温度控制，个较大的系统，结构复杂、控制部件繁多，准确获取收稿日期：2012——06——25基金项目：上海市教委科研创新资助项目(12YZ094)第一作者：赵尉麒(1989一)，男，硕士研究生．研究方向：智能控制、嵌入式系统开发．E—mail：zhaoweiqi40@126．com通讯作者：蔡锦达(1963一)，男，教授．研究方向：嵌入式系统开发、数控系统设计．E-mail：cjd6309@126．com第3期赵尉麒，等：基于模糊滤波算法的时滞系统温度控制及误差补偿241系统控温部分传

7、递函数是十分困难的．加之试剂储量、工作环境等都会对系统传递函数产生影响，因1LMS模糊温度控制器设计此，使用传统PID算法控制效果通常不好．与传统PID算法相比，采用模糊控制算法不需要系统的传1．1系统结构递函数，可以解决以上矛盾．但试剂存贮仓是一个大图1为系统控制框图．图中，du／dt为微分模时滞系统，由于时滞的存在，控制曲线通常会在目标块，1／s为积分模块，，z，。为输入输出量的比温度值附近不断振荡．本文提出新的控制方式能够例因子，C，Cz，为经过控制器后的3个控制量．解决复杂带时滞系统的控制难题．使用模糊算法对通过实时

8、温度采集并与设定温度比较，得到温度误温度进行控制，通过LMS(最小均方算法)自适应滤差e与误差的变化率Ae，将其分别用于模糊控制波器消除时滞带来的系统振荡．使用PI(比例一积器、LMS自适应滤波器和PI控制器的输入．系统总分)控制器解决通过自适应滤波器后的稳态误差问输出表示此时控制量输出的