模糊pid 文献综述

合集下载

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述

基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。

随着科技的发展,单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。

AT89C51单片机作为一种常用的单片机,具有性能稳定、价格低廉等优点,被广泛应用于水温控制系统的设计中。

本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。

二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机,由美国ATMEL公司生产。

它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。

AT89C51单片机适用于各种控制领域,如温度、湿度、压力等。

三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。

传感器负责采集水温信息,并将信息传递给单片机控制器。

单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。

在基于AT89C51单片机的水温控制系统中,常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。

执行器则可以选择继电器、可控硅等设备,用于控制加热元件的工作状态。

为了实现精确的温度控制,可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。

四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。

通过编程实现温度信号的采集和转换,并根据设定值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。

此外,AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能,提高系统的智能化程度。

五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点,被广泛应用于各个领域的温度控制中。

随着科技的发展,人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。

机械手毕业设计文献综述

机械手毕业设计文献综述

机械手技术面临的挑战与机遇
技术挑战:提高机械手的精度、速度、稳定性和智能化程度 成本挑战:降低机械手的制造成本和维护成本 应用挑战:拓展机械手的应用领域,如医疗、航天、深海等 机遇:随着人工智能、物联网等技术的发展,机械手技术将迎来新的发展机遇
机械手在实践中 的应用与案例分 析
工业生产领域的应用
工业机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
医疗机械手的结构:包括驱动 系统、控制系统、执行机构等
机械手的驱动方式
电动驱动:通过 电机驱动机械手, 具有速度快、精 度高、稳定性好
等优点
气动驱动:通过 压缩空气驱动机 械手,具有成本 低、结构简单、 维护方便等优点
液压驱动:通过 液压油驱动机械 手,具有输出力 大、控制精度高、 稳定性好等优点
机械手的设计方 法与优化策略
机械手的设计方法
机械结构设计:包括机械手的 运动机构、驱动机构、控制系 统等
控制系统设计:包括传感器、 控制器、执行器等
运动规划设计:包括路径规划、 运动控制等
优化策略设计:包括机械手的 性能优化、效率优化等
机械手的优化策略
提高机械手的精 度和稳定性
优化机械手的运 动轨迹和速度
机械手的研究现 状与发展趋势
国内外研究现状
国内研究现状:主要集中在机械手 的设计、制造和应用方面,取得了 一定的成果
发展趋势:机械手将朝着智能化、 自动化和柔性化方向发展,以满足 不同领域的需求
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
国外研究现状:在机械手的智能化、 自动化和柔性化方面取得了显著进 展,具有较高的技术水平

成果展示:机 械手的功能、 性能、应用等
实践经验:遇 到的问题、解 决的方法、收

基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试 文献综述

基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试 文献综述

文献综述基于PLC的远程温度控制系统的设计与调试一、概述在现代工业生产中,许多领域都需要对温度的监控,如工厂的生产设备、医药生产、航空航天、化工领域、农作物的种植和储存、实验室等等. 有很多领域的温度可能较高或较低,人无法靠近或现场无需人力来监控, 我们可以用远程监控,坐在办公室里就可以对现场进行监控,又方便又节省人力。

随着电子技术的发展, 可编程序控制器(PLC)已经由原来简单的逻辑量控制, 逐步具有了计算机控制系统的功能,同时还能实现与PC机的交流,可以实现连续复杂的控制。

在现代工业控制中, PLC 占有了很重要的地位, 它可以和计算机一起组成控制功能完善的控制系统。

在许多行业的工业控制系统中, 温度控制都是要解决的问题之一。

如塑料挤出机大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难生产出高质量的塑料制品。

在一些热处理行业都存在类似的问题。

所以,设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义,具体系统参数或部分器件可根据各行业的要求不同来进行调整。

二、研究历史与现状通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统,其主回路由接触器控制时因为不能快速反应,所以控温精度都比较低,大多在几度甚至十几度以上。

随着电力电子技术及元器件的发展,出现了以下几种解决的方案:1、主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统[5],其控温精度大大提高,常在±2℃以内,优势是采用模糊控制与PID 控制相结合,对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。

2、采用单片机温度控制系统[16]。

用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。

用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。

其优势是结构简单,编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易。

基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究

基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究

基于ITAE指标的PID参数整定方法比较研究一、本文概述随着工业自动化程度的日益提高,PID(比例-积分-微分)控制器作为最常用的工业过程控制器之一,其参数整定方法的研究显得尤为重要。

在实际应用中,PID控制器的性能优劣直接影响到工业过程的稳定性和生产效率。

因此,寻找一种有效的PID参数整定方法,以提高控制器的性能,一直是工业控制领域的研究热点。

本文旨在探讨基于ITAE(积分绝对误差)指标的PID参数整定方法,并通过比较研究,分析不同整定方法的优缺点。

文章将简要介绍PID控制器的基本原理和参数整定的意义。

然后,重点阐述基于ITAE指标的PID参数整定方法,包括ITAE指标的定义、计算方法以及如何在参数整定过程中应用ITAE指标。

接下来,文章将通过实验仿真或实际应用案例,对不同整定方法进行比较研究,分析它们在控制性能、稳定性、鲁棒性等方面的表现。

文章将总结各种方法的优缺点,并提出改进意见或建议,为工业控制领域的实践应用提供参考。

通过本文的研究,期望能够为PID控制器的参数整定提供一种新的思路和方法,以提高控制器的性能,促进工业自动化技术的发展。

二、PID控制器的基本原理与参数整定PID(比例-积分-微分)控制器是一种广泛应用的线性控制器,其基本原理是通过对系统误差的比例、积分和微分进行线性组合,生成控制量以调整被控对象。

PID控制器的输出u(t)可以表示为:u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,Kp是比例系数,Ki是积分系数,Kd是微分系数,e(t)是系统误差(设定值与实际值的差)。

比例项Kpe(t)是对系统误差的直接反应,比例系数Kp决定了控制器对误差的敏感度;积分项Ki∫e(t)dt是对误差的累积,积分系数Ki决定了控制器对误差累积的补偿程度;微分项Kd*de(t)/dt是对误差变化的预测,微分系数Kd决定了控制器对未来误差变化的预测和抑制。

模糊系统的稳定性研究的开题报告

模糊系统的稳定性研究的开题报告

模糊系统的稳定性研究的开题报告一、选题背景模糊系统在模糊数学理论的基础上建立,其灵活、智能化的特点得到了广泛的应用。

但是,在实际工程应用中,由于其自身的复杂性和不确定性,模糊系统常常会表现出一些不稳定的特性,从而影响其应用效果和有效性。

因此,研究模糊系统的稳定性问题,对于进一步推广和应用模糊系统技术具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容本文主要研究模糊系统的稳定性问题,具体包括以下几个方面:1. 模糊系统的稳定性概念及相关理论基础。

2. 系统的稳定性分析方法,包括基于线性稳定性分析方法和基于Lyapunov函数的稳定性分析方法等。

3. 模糊系统的稳定性控制算法的设计和研究,探讨基于模糊控制理论的控制方法,以及基于PID控制的稳定性控制方法等。

4. 模糊系统的稳定性测试方法及其应用,根据模糊系统的特点,研究其稳定性测试方法,对比不同测试方法的优缺点,确定合适的测试方法。

5. 模糊系统稳定性实例分析,从实际应用场景出发,对模糊系统的稳定性进行实例分析,探讨其稳定性特点、控制策略等问题。

三、研究意义1. 对于提高模糊系统应用效果和实用性具有重要的理论和应用价值。

2. 对于推进模糊系统应用的广泛推广和普及,有着积极的促进作用。

3. 对于相关领域的学者和工程师进行指导和实战经验积累,具有重要意义。

四、研究方法本文采用文献综述、理论分析和实例分析等方法进行研究。

五、预期结果1. 研究出一套对于模糊系统稳定性的理论体系。

2. 提出一些有效的模糊系统控制策略和算法,能够有效应对稳定性问题。

3. 针对一些实际应用问题,提供有效的解决方案和经验。

六、研究进度安排1. 完成文献综述和理论分析,明确本文的研究思路和框架。

2. 根据研究思路和框架,进行模糊系统的稳定性分析,提出相关控制策略和算法。

3. 针对一些实际应用问题,完成模糊系统稳定性实例分析。

4. 撰写开题报告和论文。

控制工程文献综述

控制工程文献综述

控制工程文献综述控制工程文献综述在阅读了十篇关于控制工程的文献后,对其进行以下总结,我阅读的文献大多都是自适应控制。

一,自适应控制的定义自适应控制指的是能修正自己特点以适应对象和扰动的动态特性的变化自适应控制的对象是具有一定程度不确定性的系统,这里的不确定性是指描述被控制对象及其环境的数学模型不是完全确定的,其中包含一些未知因素和随机因素。

二,自适应系统的应用我取了综述的其中有代表性的三篇来讲解1,刹车的系统自适应控制为了试验制动系统的性能,对汽车制动器试验台电惯量性能进行研究。

针对波形振荡严重等缺点,为改善控制效果,提出了参考自适应控制的电惯量模拟系统。

首先计算出应达到的电磁力矩,产生电流控制环节的速度指令,然后在速度环中加入自适应控制评价此控制系统优劣的两个重要指标是能量误差和制动规律。

本文中的能量误差采用的是制动器试验台和路试相比应补偿的电能量与试验台制动过程中实际施加电能量的相对误差; 而制动规律是指飞轮的角加速度和末速度。

好的制动控制系统应使得相对能量误差尽可能小,且试验台的制动规律和路试尽可能一致。

由于传统刹车系统电惯量模拟时采用的闭环结构具有很多非线性特性,抗干扰能力和实时性较差,因此在原闭环结构中引入参考自适应控制,该控制器具有较强的自学习能力和良好的跟踪性能本文利用HPID 系统对制动器试验台制动过程进行了仿真并且针对两种系统对制动器试验台制动过程进行了仿真对比得出结论: HPID 控制系统在相对能量误差和制动规律上都优于一般的闭环系统,且曲线波动小,验证了HPID控制系统的精确性和稳定性。

同时给出了仿真后的试验曲线和数据表。

实验结果表明该系统的相对能量误差与传统方法相比减小了近60%,并且从末速度和整体制动规律上也比传统控制系统要优越很多。

因此该方法可在制动器试验台上实现惯量的无极调整,较真实地逼近路试性能,提高了设备的自动化程度,同时使系统具有较好的实时性、稳定性和跟踪性,控制效果比较理想2,燃料电池发电机自适应控制模型集的确定多模型自适应控制是解决燃料电池发动机电压-电流间的非线性特性导致控制器设计困难的较好方案。

《企业内部控制优化研究国内外文献综述》4500字

《企业内部控制优化研究国内外文献综述》4500字

企业内部控制优化研究国内外文献综述1 国外研究现状现代内部监督理论的发展离不开经济的发展。

为了解决实际问题,发达国家(如美国)通过专业团体、机构和其他机构的共同努力,对内部监督理论有较强的理解。

这些发展对我们做出了重大贡献。

“内部监督”的概念在国外出现已久,国外也相继出台了内部监督的法律法规。

1992年,美国的五个会计专业小组集中要求国家错误财务报告委员会(COSO)审查内部控制总的框架报告。

根据报告,内部控制包括五个相关的组成部分:控制环境、风险评估、控制措施、通知与沟通、控制。

风险管理与内部控制之间存在着一定的联系。

Turnbull Committee(2005)指出,风险管理在实现公司目标方面发挥着重要作用。

内部控制制度是风险管理的核心,公司管理者必须从更广阔的角度来考虑内部控制的组成部分,即风险管理。

南非King II(2002)的报告证明,传统的内部控制体系无法管理许多风险,如政治、法律和技术风险。

风险管理必须是管理和减轻风险的关键措施。

他们说,风险管理是一个更复杂的过程。

1995年11月,加拿大注册会计师协会监督标准委员会(coco-komitea)公布了以COSO报告为基础的监督标准,被认为是“内部控制”。

对于支持一系列要素以实现组织目标的组织,建议您可以看到一个公认的观点,内部控制包括风险管理。

Chandler(2000)认为运用内部控制来判断企业中存在的某些突出问题是有效的,内部控制可以帮助企业更加高效准确的发现企业生产经营存在的问题。

另外,基于外部单位的审计意见对企业事情趋于一致性的判断,可以更有效地发挥内部控制的作用,有效提高企业内部控制的效果。

Spire,LauraF(2007)认为,Turnbull 指南明确了企业内部控制与风险管理的关系,内部控制包含风险管理,风险管理是内部控制的可信赖程度。

Turnbull深入研究发现企业管理过程中应当将内部控制和风险管理结合起来,形成双方的相互牵制关系。

数字温度计文献综述文献综述

数字温度计文献综述文献综述

数字温度计文献综述文献综述————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数字温度计文献综述摘要:随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度计,本温度计属于多功能温度计,可手动设置温度上下报警值,温度超出所设报警值能够报警并显示当前温度。

该电路设计新颖、功能强大、结构简单。

控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20。

关键词:单片机温度控制AT89S51 DS18B20文献[1] 随着经济的发展,科技的突飞猛进,芯片技术也取得了飞速发展,这就使单片机技术在各种民用和工业测控等领域得到更为广泛应用。

包括安全控制、娱乐系统、传统的工业控制中的电机控制、温控系统、仪表设备、楼宇自控系统、数据采集系统等;单片机凭借其低成本、高性能的不可替代优势,已成为微电脑控制的主力军。

单片机更重要的意义在于其应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法.以前采用硬件电路实现的大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。

以前自动控制中的PID调节,现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。

这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术.随着单片机应用的推广,微控制技术将不断发展完善。

文献[2] 单片机集成越来越多资源,内部存储资源日益丰富,用户不需要扩充资源就可以完成项目开发,不仅是开发简单,产品小巧美观,同时系统也更加稳定,目前该方向即是发展为SOC(片上系统)。

单片机抗干扰能力加强,使的它更加适合工业控制领域,具有更加广阔的市场前景.单片机提供在线编程能力,加速了产品的开发进程,为企业产品上市赢得宝贵时间。

现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

文献综述模糊PID控制器的研究与应用学院自动化与电子信息学院二O一四年四月四川理工学院毕业(设计)论文文献综述0 前言PID控制作为一种典型的传统反馈控制器,以其结构简单,易于实现和鲁棒性好等特点在工业过程控制中广泛应用。

但是传统PID控制器的参数需要被控对象的数学模型来进行调整,而控制过程中的滞后性、控制参数的非线性和高阶性增加了对Kp、Ki、Kd三个参数的调整难度。

所以对确定的控制系统通过复杂的计算后,其三个参数的值在控制运行中一般是固定的,不易进行在线的调整。

而在实际的工业生产过程中,许多被控对象受到负荷变化和干扰因素的作用,其对象参数的特征和结构易发生改变,这就需要对参数进行动态的调整。

同样因为被控系统的复杂性和不确定性,其精确的数学模型难以建立,甚至无法建立模型,所以需要利用模糊控制技术等方法来解决。

模糊PID无需考虑被控系统的模型,而只根据其误差e 和误差变化ec等检测数据来自适应调整Kp、Ki、Kd的值,最终使被控系统处于稳定工作态。

1 国外研究现状ŞabanÇetin,AliVolkanAkkaya[1](2010)表示准确度和精密度液压系统的位置控制是为了设置更经济和高质量系统的关键参数。

在此背景下,他们提出了由一个非对称液压缸由一个四通、三位比例阀驱动的液压驱动系统的建模与位置控制。

在此系统模型中,体积弹性模量被认为是一个变量。

此外,基于规则的混合型模糊 PID控制器(H F P I DC R)提出了液压系统的位置控制,并对其性能进行了仿真研究测试。

这种控制器的新颖方面是模糊逻辑和PID 控制器结合在一个开关条件。

该HFPIDCR 基于控制器的模拟结果与经典PID、模糊逻辑控制器(FLC)和混合模糊PID 控制器(HFPID)的结果进行了比较。

因此,它被证明了混合型模糊PID控制器加上规则比其他的控制器更有效。

IndranilPana[ 2] 等(2011)通过减少积分时间降低最优PID 和最优模糊PID的绝对误差(ITAE)和平方控制器输出的网络控制系统(NCS)的响应速度。

调谐尝试使用两个随机算法,即一个更高的顺序和时间延迟系统。

遗传算法(GA )和粒子群优化(PS O)的两个变体和闭环性能进行了比较。

研究表明,基于模糊逻辑的PID 控制器可以比传统的 PID 控制器更加有效的跟随随机变化的网络延迟。

G. Jahedi[3]等(2011)通过编码的简单的启发式判断有经验的操作人员通过模糊逻黄子凌:模糊PID控制器的研究与应用辑可以利用能源效率的提高。

模糊逻辑作为有效的工具已经安排常规PID 控制器增益系数(F-PID)。

然而,寻找最理想的模糊系统最佳性能的特点,使能源系统以最小的能量输入、优化等技术可以利用遗传算法(GA)和控制方法被认为是种遗传F-PID(GA-F-PID)。

本研究的目的是检查PI D、F-PI D、GA-F-PID控制器提高能源效率的一个动态的能量系统的性能。

控制器的性能评估是通过两个成本函数来实现的,基于二次形式的能量输入和偏离定位点的温度,分别称为能源成本和安慰。

GA-F-PID 控制器检查在两个不同的形式,即全球形式和地方形式。

对全球形式,模糊系统特征的所有可能的组合通过GA搜索域寻找所有离散时间间隔的适者染色体在整个操作时间。

为当地形式,然而,遗传算法用于每个离散时间间隔找到适当的染色体进行实现。

结果表明,全球形式GA-F-PID和地方形式GA-F-PID 控制方法,与PID控制器相比,获得更高的能源效率,降低能源成本51.2%和67.8%。

同样,安慰成本偏离选点增强了54.4%和62.4%。

BiaoYU[4]等(2011)认为双机同步控制系统广泛应用于工业领域。

它的性能在生产中起着重要的作用。

传统PID控制器参数难以调整时用于控制系统,以及控制效果不能满足生产过程的要求,当控制器工厂是复杂的非线性系统。

在本文中,自适应模糊PID可调优参数在线介绍适用于双机同步控制系统。

在MATLAB/S MULINK 仿真环境中,主电机的速度是完全跟着隶属电动机和高鲁棒性和精度。

仿真结果表明,模糊PID 控制策略具有比传统的控制器更好的性能。

AydoganSavran[5](2013)在其研究成果中提到一种新型的多变量预测的模糊-比例-积分-微分(F-PID)控制系统是通过合并和模糊PI D控制方法应用到预测控制框架开发的。

所开发的控制系统具有适应和应用部分两大主营单位。

适应部分包含了F-PID 控制器和模糊预测的。

该控制器的参数调整与预测控制方法。

模糊预测提供了多步超前的工厂产出的预测。

因此,在F-PID 控制器的参数是通过最大限度地减少对预测时域的预测植物输出和参考轨迹之间的误差的调整。

模糊预测进行训练与在线培训过程中为了适应变化,装置动态,提高了预测精度。

列文伯格-马夸特(LM)优化方法与信赖域方法是用来调整控制器和预测模糊系统的参数。

在应用程序的一部分,该适配部分的相同的F-PID控制器是用来控制实际的植物。

调整后的参数值传送到这个相同的控制器在每个时间步。

所提出的控制系统的性能是针对单输入单输出(SISO),多输入多输出(MIMO)的非线性的控制问题进行测试。

并对其适应鲁棒性噪声、干扰抑制性能与跟踪性能进行检测了模拟。

2四川理工学院毕业(设计)论文2 国内研究现状模糊PID 是在PI D 的基础上发展起来的一种控制方式,而近些年模糊P ID的研究成果越来越多,对于PID 的研究逐渐变少。

刘国志[ 6] 等人在2013年发表的一篇文章中设计一种采用数字信号处理器(DSP)TMS 320F2812 为微控制器的直流电机控制系统,分析了直流电机的调速原理,阐述该控制系统的硬件结构、软件流程和控制算法,并使用Matlab/simulink搭建控制系统的原理图,对控制系统进行仿真试验,结果分析表明:以DSP 为控制器并结合参数自适应模糊PI D控制的控制系统,具有响应速度快、稳定性高、超调量小等特点"较好地满足变量喷雾的控制要求。

刘大刚[ 7](2013)等人将模糊PID控制方法应用到了平台的稳定性上面。

平台式惯性导航系统是以惯性元件为主要器件,构建成框架式平台,为其他系统提供精确的测量基准。

其导航精度关键在于稳定回路。

在设计稳定回路控制器时,传统PID控制有抗干扰能力不强、控制参数易改变等缺点。

本文将自适应模糊控制方案引入平台稳定回路的双闭环稳定回路设计中,通过对系统仿真,结果表明,该控制器的自适应能力和抗干扰能力都较经典的PID 控制器优,从理论上验证了模糊控制方案在平台稳定回路控制中的可行性,具有一定的工程应用价值。

王善斌和曹帮琴[8](2013)针对直流电子负载传输特性易变、传统PID系数整定困难,将模糊理论与PID控制相结合运用到直流电子负载中,实现了模糊控制灵活、适应性强、PID 系数自整定和控制精度高、稳定性好等特点。

王波兴和李鹏杰[ 9](2013)将模糊 PID应用到永磁同步电机中,在实际工程应用中,永磁同步电机是一个多变量、强耦合、非线性的控制对象,同时还要考虑机械系统的阻尼、刚度、摩擦特性等因素,使得数控伺服进给系统运行情况复杂,具有参数时变性和模型不确定性的特点。

传统的PID控制方法不能达到满意的控制效果,利用模糊控制无需建模精确的优点,将其与PID 控制相结合,控制进给系统,采用Modelica语言建模,建立了一个数控伺服系统模糊PID控制模型库,主要子模型有永磁同步电机、机械系统、模糊控制器、逆变器,并在Mworks仿真平台上进行仿真。

仿真结果表明,该控制方法弥补了单纯使用PID控制不能在线调整参数的缺点,加快了系统的响应速度和提高了控制精度,具有鲁棒性强、结构简单的优点。

同时该模型库还可以分析机械系统的阻尼、刚度、摩擦特性等因素对系统输出特性的影响,为数控机床进给系统的设计提供了理论和参考价值。

黄子凌:模糊PID控制器的研究与应用孙晓明[ 10] 等(2013)为了实现异步电动机同步控制,采用PLC变频调速方式,根据主从电动机转速偏差及其变化率设计模糊PID补偿控制器,补偿从电动机与主电动机转速偏差。

同时为了实现同步精度,介绍了电动机转速测量方法及同步控制算法,并通过基于PL C 变频器、编码器及异步电动机的双电动机同步控制平台,进行同步控制测试,实现同步控制,同步效果较好。

涂福泉和胡良智[11](2013)针对传统PID控制的阀控非对称缸系统不能满足性能要求高的场合的问题,结合模糊智能控制理论,设计了一种基于模糊自适应PID控制的阀控非对称缸系统,然后在依据该系统数学模型的基础上,建立了模糊自适应PID 控制系统的仿真模型,包括对控制变量选取、模糊集定义、隶属度函数的选择及模糊控制规则的规定,并对该系统分别进行了PID 和模糊PID 的仿真分析。

对比结果,发现模糊PID控制效果更好。

雷娇[ 12] 等对同步电动机节能原理进行分析,提出一种励磁系统调节的模糊PID控制算法,通过调节励磁电压可改善系统功率因数。

在Matlab/S imulink中建立控制系统阶跃仿真模型,仿真结果表明,与常规PID 控制方法相比,模糊PI D控制有良好的快速跟踪性能和抗干扰性能。

3 文献总结模糊自调整PID 是在常规PID 算法的基础上,通过计算当前系统误差e和误差变化ec,利用模糊推理系统(FIS),查询模糊矩阵表进行参数调整,该方法实现简单、方便易用,对实际控制有重要指导意义。

同时,利用模糊逻辑工具箱设计的模糊控制器,能方便地修改输入输出的论域、模糊子集、隶属度函数及模糊控制规则等,突破了传统方法需要编制大量程序的做法。

用模糊推理的方法在动态过程中改变PID的参数,能够发挥两种控制方式的优点,克服两者的缺点,提高控制质量。

所述文献中均对模糊PID控制的优点进行了阐述,表明了模糊PID 能够快速跟踪及自我优化的有点,大大提高了系统的稳定性和响应速度。

这些优点也是本设计研究的意义所在。

参考文献[ 1 ] Ş abanÇ etin, A l iVolkanA kkaya . S imulationand hybridfuzzy -PID control for positioning ofa hydraulicsystem[J].NonlinearDynamics.August2010,Volume61,Issue3,pp465-476[ 2 ] IndranilPana, S aptarshiDasa, A mitavaGuptaa. Tuning ofan optimal fuzzy PID controller w ith四川理工学院毕业(设计)论文stochasticalgorithmsfornetworkedcontrolsystemswithrandomtimedelay[J].ISATransactions.Volume50 ,Issue 1 , J anuary2011 , Pages28–36[ 3 ] G. J ahedi, M .M . Ardehali. Genetic a lgorithm-based fuzzy -PID control methodologiesforenhancementof energy e fficiencyof a dynamicenergy system [ J ] . Energy Conversionand M anagement. Volume 52,Issue 1,January2011,Pages 725–732[ 4 ] B iaoY U ,HuiZHU ,C hi X U E. R esearchon A daptive Fuzzy PID S y nchronousC ontrolS trategyofDouble-Motor[J].InternationalJournalofIntelligentSystemsandApplications.Vol.3,No.5,August2011[5 ] Ay dog an S avran. A multivariablepredictive fuzzy PID control system [ J ] . A ppliedS oft C omputing.Volum e 13,Issue 5,May 2013,Pag es 2658–2667[6]刘国志,张福贵,吴雪梅等.基于DSP的直流电机模糊PID控制系统的研究与仿真[J].中国农机化学报.2013(6):273-278[7] 刘大刚,孔维龙.基于模糊PID的平台稳定性回路分析[J].实验研究.2013(11):44-46 [8] 王善斌,曹帮琴.模糊PID在直流电子负载中的应用[J].科技创新与应用.2013(33):37[9] 王波兴,李鹏杰.基于Modelica的数控伺服系统模糊PID 控制与仿真[J] . 系统仿真学报.2013(12):2924-2929[10] 孙晓明等. 基于模糊PID 补偿算法的PLC 变频调速双电动机同步控制[J] .矿山机械.2013(12):119-122[11]涂福泉,胡良智. 基于模糊PID的阀控非对称缸系统仿真研究[J].制造业自动化.2013(12):94-96 [12] 雷娇,付周兴,王枫. 同步电动机励磁模糊PID 控制仿真研究[J].电力学报.2013(12):459-4625。

相关文档
最新文档