基于S7-300 PLC的模糊控制器的设计.pdf

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1、I％酶勰糍撕赫獬秘鹣鹈瓣霉鞠嚼穗赫舔《电气自动化)2012年第34卷第1期智能控制技术nte．QentControlTechnique基于S7—300PLC的模糊控制器的设计罗庚兴(广东松山职业技术学院，广东韶关512126)摘要：将先进的智能控制方法与PLC控制器相结合，根据二维模糊控制器的工作原理和PLC的特点，提出了一种用PLC实现模糊控制的设计方法。该方法采用MATLAB的模糊逻辑工具箱进行分析和计算，离线生成模糊控制查询表，借助PLC的存储器间址寻址方式实现模糊控制算法。运用PLCSIM仿真软件测试该算法，证明该控制器的模糊输入和解模糊输出是正确的。关键词

2、：PLC；模糊控制器；模糊化；解模糊；查表运算[中图分类号]TP213+．5；TP274+．5[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)01—0022—03FuzzyControlDesignBasedonS7—300PLCLuoGengxing(GuangdongSongShanPolytechnicCollege，ShaoguanGuangdong512126，China)Abstract：AdesignmethodforachievingfuzzycontrolwithPLCisgivenbycombiningadvancedinteHigen

3、tcontrolmethodswithPLCcontrollersandbasingontheworkingprincipleoftwo—dimensioncontrollersandthecharacteristicsofPLC．ItachievesthefuzzycontrolarithmeticbyadoptingtheMATLABfuzzytoolboxforanalysisandcalculation，creatingthefuzzycontrolqueryingtableof-line，andwiththehelpofindirectlyaddressi

4、ngthememoriesofPLC．Itisprovedthatthefuzzyinputandanti—fuzzyoutputiscorrectbytestingthearithmeticwiththePLCSIMsimulationsoftware．Keywords：PLC；fuzzycontroller；fuzzification；defuzzification；queryingoperationI，引吾模糊控制器是一种新型控制器，其优点是不要求掌握受控对象的精确数学模型，而根据人工控制规则组织决策表，然后由该决策表决定控制量的大小J。PLC是集成了微电子技

5、术、计算机图1模糊控制系统结构图技术和自动控制技术等新技术的新型工业控制装置。将模糊控1．2模糊变量隶属函数制器与PLC结合起来，扬长避短，既具有模糊控制灵活而适应性设定模糊变量E的模糊论域为[一3，3]，并将其量化为7个强的优点，又具有PLC可靠性高、参数监控修改方便、通讯便捷等级{一3，一2，一1，0，1，2，3}。设定模糊变量EC的模糊论域为等优点。采用PLC来实现模糊控制，将使模糊控制在工业控制[一2，2]，并将其量化为5个等级{一2，一1，0，1，2，}。输出模糊中发挥更大的作用。变量AU的模糊论域为[一3，3]，并量化为7个等级{一3，一2，一1模糊控制

6、原理1，0，1，2，3}。1．1模糊控制系统结构设定模糊变量的语言值集合。设定输入模糊变量E和输出模糊控制系统的设计以基本二维模糊控制器的设计为基础，模糊变量AU的语言值集合为：{负大(NB)，负中(NM)，负小图1所示为结构框图。模糊控制器包括输入量模糊化、模糊推理(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正中(PM)，正大(P}七级语言变和解模糊三个部分。图中r为设定值，Y为测量值，“为输出值。量。设定输入模糊变量EC语言值集合为：{负大(NB)，负小e为误差，计算公式为e=r—y；ec为误差变化率，计算公式为ec=(NS)，零(ZO)，正小(PS)，正大(PB)}五

7、级语言变量。e，一e2式中，式中，e。为当前采样的误差，e：为上次采样的误差。E和EC分别为e和ec模糊化后的模糊变量。AU为输出模糊变量，AU为AU解模糊化后的输出增量，“为精确输出量。Ke、Kec分别为e、ec的模糊量化因子。为△“的比例因子。收稿日期：2011—04—13图2模糊变量的语言值隶属函数曲线基金项目：广东韶钢集团公司科研项目《基于PLC的模糊PID控帮】在水箱液位控制的实验研究》(K10401)22ElectricaIAutomation《电气自动化}2012年第34卷第1期智能控制技术ntelligentControITechnique设定模