模糊PID控制及其在環(huán)形加熱爐中的應用.pdf

1、PID控制和模糊控制是當今應用較為廣泛的兩種控制方式。 常規(guī)的PID控制器具有算法簡單、可靠性高、無靜差等優(yōu)點,其核心是參數的整定,對于確定性的被控對象通過適當地整定PID的三個參數,可以獲得比較滿意的控制效果,但對于大滯后、時變的、非線性的復雜系統(tǒng),則較難以整定PID參數,因而比較難以達到預期效果。模糊控制器具有不依賴對象的數學模型適應能力強的突出優(yōu)點,但它的穩(wěn)態(tài)精度差。因此,針對PID控制器和模糊控制器的特點,將模糊控制和P

2、ID控制兩者結合起來,構成模糊PID控制器,可以揚長避短,既具有模糊控制靈活、適應性強的優(yōu)點,又具有PID控制精度高的特點,從而對各種復雜的被控對象、不同的控制指標取得理想的控制效果。本文正是以此為目標,研究將模糊控制和PID控制進行有效結合的控制方式和控制算法。 本文首先分析了常規(guī)PID控制器和模糊控制器的特點和發(fā)展狀況,指出了它們的局限性和改進方法。 其次,通過對比和分析帶有自調整因子的模糊控制器的一階線性輸出模式與

3、常規(guī)PID控制器形式的相似性,設計了一種帶有自調整因子的模糊控制器。該控制器的實質是模糊控制器,所不同的是,它可以充分借鑒常規(guī)PID控制器參數調整的各種成熟經驗設計模糊控制規(guī)則,從而使模糊控制器的設計更規(guī)范,模糊規(guī)則的制定和參數的調整更簡單易行,而且物理意義明確。 再次,通過采用該控制器對帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)的仿真,研究了該控制器對不同類型的控制對象的控制效果,并且以環(huán)型加熱爐為對象將該控制器與常規(guī)PID控制、模糊自