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《单片机模糊自整定pid控制系统设计》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、存档日期:存档编号:本科生毕业设计(论文)论文题目:单片机模糊自整定PID控制系统设计姓名:伍学惠学院:电气工程及自动化学院专业:自动化班级、学号:08电5208285049指导教师:甘良志 江苏师范大学教务处印制摘要传统PID的控制原理较为简单,使用也较方便,鲁棒性强,在被控对象的数学模型较精确时也可使用,因而长期以来被广泛地应用于工业过程控制中,并且取得了良好的控制效果。就目前最新的过程控制计算机,其基本控制方式也仍然是PID控制。但对于时变、高阶、非线性等复杂工业过程而言,传统的PID控制通常达不到理想的控制效果。而模糊控制器,由于其具
2、有更强的鲁棒性,对于工业过程通常有更好的控制效果,最近几年来,模糊PID控制器因其具有结构相对简单、可解析等优点,在工业设计界得到了非常广泛的应用。因此,模糊控制器的调整方法在模糊PID控制器的工业应用推广中具有重要意义。其调整思路是将成熟的PID自整定的理论扩展到模糊PID控制器调整中。其过程是:首先采用传统的系统识别方法来识别受控对象,得到模型低阶的时滞过程,基于此模型再来整定模糊PID参数。模糊PID控制器的原始模型是不容易直接进行参数调整的,而是进一步推导原始模型得到一个新的分析模型,该模型包括线性与非线性部分,并最终把非线性部分作为
3、一个过程的干扰来分析,模糊自整定PID参数将被转换为一个线性PID参数来整定。本文研究了一种基于51单片机的模糊自整定PID控制系统,针对控制对象,制定Fuzzy控制规则,采用MATLAB仿真软件实现模糊控制的PID参数的自整定,结合硬件及软件设计,该设计效果可以提高系统的实时性,响应速度,稳定性。关键词:PID控制模糊控制单片机AbstractTraditionalPIDcontrolprincipleisrelativelysimple,moreconvenienttouse,robustness,andcanalsobeusedinth
4、emathematicalmodeloftheinaccuratecontrolledobject,andthusithasbeenwidelyusedinindustrialprocesscontrol,andhasmadegoodcontroleffect.Asforthelatestprocesscontrolcomputer,itsbasiccontrolmethodisPIDcontrol.However,forhigh-end,time-varying,nonlinear,complexindustrialprocesses,th
5、etraditionalPIDcontrolusuallycannotreachtothedesiredcontrol.Butforthefuzzycontroller,duetoitsadvantagesofrobustness,ithasbettercontroleffectforindustrialprocesses.Inrecentyears,fuzzyPIDcontrollerhasbeenmorewidelyusedinindustrybecauseofitsrelativelysimplestructure.Therefore,
6、themethodoffuzzycontrollerisofgreatsignificanceforthepromotionofindustrialapplicationsoffuzzyPIDcontrollers.TuningideaismaturePIDself-tuningtheoryextendedtothefuzzyPIDcontrollertuning.Theprocessisthattakingthefirstconventionalsystemidentificationmethodsintoidentifyingthecon
7、trolledobjecttogettheprocessoflow-endmodelwithdelay,andthentorectifythefuzzyPIDparametersbasedonthemodel.TheoriginalmodeloffuzzyPIDcontrollerisnoteasytodirectparameter,ithasmadeafurtherderivationintotheoriginalmodel,themodelincludesalinearpartandnonlinearpart,andfinallythen
8、onlinearpartwillbeanalyzedasadisturbanceoftheprocess,thefuzzyPIDparameterstuningwi