模糊控制在气垫式流浆箱控制中的设计及应用.pdf

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1、f24@第4M机电产品开簋与剀斩V01．24，No．4呈里!!璺Z旦旦!型!!!竺!!苎!竺竺些!兰竺竺!兰!!皇望竺!!苎旦型生竺生竺堕：!至Q!!文章编号：1002—6673(2011)04一145—)3模糊控制在气垫式流浆箱控制中的设计及应用陈永刚。李龙根(东莞职业技术学院，广东东莞523808)摘要：针对采用离线计算、在线查表的方式实现模糊控制算法，使其应用受到限制的问题，通过对Mamdani型模糊推理本质原理的研究几何意义的研究．设计了一种对数据处理单元性能要求不高、可实现实时在线计算的模糊控制器。最后将其应用于基于$

2、7-300PLC的气垫式流浆葙控制系统。应用结果表明。该控制器能有效地避免稳态误差，提高系统的可控性。关键词：模糊控制器；PLC；气垫式流浆箱；稳态误差中图分类号：TP273+．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2011．04．061ApplicationofFuzzyControlinClosedAir-cushionedHeadboxCHENYong--Gang。LILoag-Geag(DongguanPolytechnic，GongguanGuangdong523808，Chjna)

3、Abstract：LimitedbythematrixoperationabilityofnormalcontrolCPU(e．昏MCU，PLCand∞on)，thercalizadonoffilzzycontrolal-waysviathewayof”calculateoflfineandinquireonline”．Applicatiomandpracticeshaveprovedthatsucharealizationmethod嘶system啦c耐y—sateerror。andI／mitedtheapplicationr

4、angeoffuzzycontrolBasedonthescIldyofFCtheoryandthe缸IaIysisofMamdanifizzyrcg-soniDgfromgeometricalmeaning,areal—time晒controllerc姐berealized011PLCisdesignedandusedinair-cmhionedheadboxcontrolsystembased011S7—300PLC．There．suitsshowthattheReal—runeFCCanavoidthesteady—sta

5、teerrorcffectivelyandimprovethecontrol-labilityfurther．Keywords：n埘tndalfi；filzzycontrol；PLC；ajr—cushionedheadbox；妣ady—srsteCTTOr0引言I流浆箱是纸机的一重要组成部分。其主要作用是产l生稳定的上网桨流，保证纸张的均匀度等特性。气垫式流浆箱从增大箱内压力人手，在很大程度上提高了喷浆速度，很好地解决了这一问题【1．21。由于流浆箱是一个典I型的强耦合、大惯性、非线性的被控系统，因此，必须：设计合适的算法才能取

6、得好的控制效果。模糊控制是一种以模糊集合为数学基础，建立在人类思维模糊性基础之上的智能控制方法日。模糊控制能较好地仿效和描述人的思维方式，总结和反映人的经验，可对复杂事物和系：统进行模糊度量、模糊识别、模糊推理、模糊控制和模糊决策。因此。对于非线性、时变、大滞后、强耦合、变结构等控制对象，运用模糊控制能取得较满意在控制效果。收稿日期：2011_05-27基金项目：东莞职业技术学院校内项目支持(2010d02)作者简介：陈永刚(1980一)，男，硕士研究生。教师。从事机电控制的研究。一1Mamdani模糊推理几何意义本文从模糊推理

7、的本质出发。分析Mamda．-fi型模糊推理的几何意义。设计了一种可在PLC上实现在线计算且满足实时性要求的模糊控制器。并将其用于气垫式流浆箱控制。实验表明．该控制器能更好地提高系统的控制性。减少系统稳态误差。避免系统的波动性。多输入模糊推理在多输入单输出系统的设计中经常遇到。如在加热炉控制系统中，“温度误差较大且温度变化率较小．那么加大输出控制电压”这样一类规则就需要用多输入模糊推理方式来解决。此类问题即已知：IFAANDB，TEHN。求A7ANDB’的C’。这种规则的一般形式为：已知规则：如果A且B。那么C已知前提：现在是A

8、’且B’。求：C’由模糊关系合成运算性质可得：斗^^mB(x’y)=斗^(x)Ap．s(y)(1)规则：如果A且B，那么C的数学表达式为：斗^(x)A斗B(y)—+№(z)(2)145·测试与控铜·其模糊关系矩阵R=ABxC。运用Mamdani推理，则模糊关系矩