资源描述：
《Fuzzy_PID算法在气体流量控制中的应用_董春宵.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、您的论文得到两院院士关注控制系统文章编号:1008-0570(2008)09-1-0031-03Fuzzy-PID算法在气体流量控制中的应用(TheapplicationofFuzzy-PIDalgorithminthecontrolofthegascurrent)(郑州大学)董春宵赵元黎张永利伍银波DONGChun-xiaoZHAOYuan-liZHANGYong-liWUYin-bo摘要:在气体流量控制中,由于被控参数具有时变、非线性、不确定性等因素,常规PID控制算法难以满足控制要求。本文采用模糊PID算法实现对气体流量的控制,运用模糊推理在线
2、整定PID控制器的三个参数Kp、Ki、Kd。实际运行结果表明,该控制器取得了较好的快速性和稳定性。关键词:模糊控制;参数整定;PID中图分类号:T文献标识码:AAbstract:Inthecontrolofthegascurrent,becauseoftheaccusedparameterhasthefactorsoftime-variable,non-linearity,uncer-taintyandsoon,theconventionalPIDcontrolalgorithmsatisfiestherequestofcontrolwithdiff
3、iculty.Inthisarticle,thegascurrentcontrolwasrealizedusingthefuzzy-PIDalgorithm,andthreeparametersKp,Ki,KdofthePIDcontrollerwasalsobeonlinein-stalledthroughusingthefuzzyinference.Theresultoftheactualmovementindicatedthat,thiscontrollerhasobtainedthegoodra-技pidityandthestability.
4、Keywords:fuzzycontrol;parameterinstallation;PID术变化ec,输入控制器,运用模糊推理,进行模糊运算,即可得到创1引言该时刻的Kp、Ki、Kd,实现对PID参数的最佳调整。Fuzzy—PID在采样气体的过程中,使采样气体流量准、快、稳是采样的控制器主要由模糊化、模糊推理、去模糊化三部分组成。新关键部分。气体流量的控制精度及其稳定性是决定很多大气采3气体流量Fuzzy—PID控制器的样仪性能的决定性因素。在流量控制过程中,尽管PID校正控设计制以其结构简单、工作稳定、物理意义明确、鲁棒性强及稳态无常规PID控
5、制器作用用离散控制规律表示为:静差等优点被广泛采用,但是PID控制参数一般都是人工整定,有其局限性,不能在线的进行调整。如果将模糊控制技术与传统PID控制技术相结合,按照响应过程中各个时间段的不同式中:e(k):采样时刻k时的偏差值;要求,通过模糊控制在线的调整PID的各个控制参数,就可以Kp:比例系数;Ki=KpT/Ti为积分系数;Kd=KpTd/T为微分改善采样仪在采样气体流量时的动态响应性能和稳态性能。系数2气体流量控制Fuzzy—PID控制器Fuzzy-PID控制器是在PID参数预整定的基础上,利用模的结构和原理糊规则实时在线整定PID控制器
6、的三个修正参数:△Kp、△Ki、Fuzzy—PID控制器结构如图1所示,参数自整定PID控制△Kd实现对气体流量的优化控制。文中采用Ziegler-Nichols方器在模糊推理的基础上,根据不同时刻的
7、e
8、和
9、ec
10、,利用模糊控法实现参数的预整定KP`、KI`、KD`。制规则,对PID参数Kp、Ki、Kd进行在线自整定,从而使被控对Ziegler-Nichols参数整定方法如下:象有良好的动、静态特性。针对研制的大气采样仪的流量控制系统,经实验确定,其模型如下:G(S)=Ke^(-LS)/(TS+1)其中:K为增益系数;T为时间常数;L为滞后时间根据
11、相似三角形的原理就可以立即得出α=KL/T,这样就可以根据表1设计出P,PI和PID控制器。图1Fuzzy—PID控制器的结构图表1Ziegler-Nichols整定公式根据模糊数学的理论和方法,首先将操作人员的调整经验和技术知识总结成If(条件)Then(结果)形式的模糊规则,并把这些模糊规则及相关信息(如:初始的PID参数)存入计算机中。根据流量的响应情况,计算出采样时刻的偏差e及偏差的董春宵:在读研究生《PLC技术应用200例》邮局订阅号:82-946360元/年-31-控制系统中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2008年第24卷第9-
12、1期由于流量的测量容易受到噪声干扰,即流量本身可能是平表3参数ΔKi的模糊规则表稳的,平均流量并没有变化,但
