模糊控制在大滞后系统中的应用

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1、天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation毕业设计专业：电气工程与自动化班级学号：电自0702-17学生姓名：指导教师：副教授二〇一三年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计模糊控制在大滞后系统中的应用Theapplicationoffuzzycontrolinlargetimedelaysystem专业班级：电自0902学生姓名：指导教师副教授学院：自动化与电气工程学院2013年6月摘要在近年来，模糊控制理论和模糊控制系统的应用越来越广泛，说明了模糊控

2、制在控制领域具很大的发展前途。在工业过程控制中，由于PID控制器所应用的设计算法和控制结构简单，很多的过程控制软件都带有PID控制器的算法模块，而被大量应用于工业过程控制中。但是，PID控制器参数的整定却需要人工的操作才能完成，对于存在时滞、非线性等因素的系统更难整定，调试过程中经常出现超调、振荡等影响系统正常运行的现象。模糊控制器具有不依赖控制对象精确的数学模型，减弱超调、防止振荡等优点,电炉加热的温度控制系统由于存在滞后，所以很适合应用模糊控制。本文根据温度控制信号和其温度检测反馈信号之间存在很大的滞后时间进

3、行数字仿真研究，控制结果表明新型算法具有鲁棒性强、响应速度快、控制精度高的优点。本文运用模糊控制与PID控制分别对同一受控对象进行控制。通过MATLAB仿真，表明了模糊控制与传统的PID控制相比明显地改善了控制系统的动态性能。由此该文合理运用控制算法提出一种调整系统控制量的模糊PID控制器，将模糊控制器用于电炉加热的温度控制系统，不仅使控制系统更加可靠，而且取得了较好的控制效果。关键词：模糊控制;PID控制;MATLAB仿真ABSTRACTAtpresent,fuzzycontroltheoryandapplic

4、ationoffuzzycontrolsystemhasdevelopedrapidly,showingfuzzycontrolhasbroadprospectsinthefieldofcontrol.Fuzzycontrolhasbecomeanimportantpartofintelligentcontrol.Inindustrialprocesscontrol,becausethePIDcontrollerdesignalgorithmsandcontrolstructureissimple,doesnot

5、requireaveryprecisemathematicalmodelofthecontrolledobject,andalargenumberofprocesscontrolsoftwarewithaPIDcontrolleralgorithmmodule,widelyusedinindustrialprocesscontrol.However,thePIDcontrollerparametertuningstillneedengineeringandtechnicalpersonneltocompletef

6、orthetimelag,nonlinearandotherfactorsitmoredifficultforsystemtuning,debuggingprocessoftenovershoot,oscillationaffectthenormaloperationofthephenomenon.Fuzzycontrollerhastheadvantageofnotrelyonprecisemathematicalmodelofthecontrolobject,andhasreducedovershootand

7、preventoscillation,thetemperaturecontrolsystemofelectricheatingduetothelag,soitissuitablefortheapplicationoffuzzycontrol.Digitalsimulationstudies,thereisabiglagtimebetweenaccordingtothetemperaturecontrolsignalandthefeedbacksignalofthetemperaturedetectioncontr

8、olresultsshowthatthenewalgorithmhasstrongrobustnesscontrolandhighaccuracy,fastresponseyearsandmouth.Inthispaper,fuzzycontrolandPIDcontroltocontrolthesamecontrolledobject.MATLABsimulation,