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基于模糊自适应PID的炉温控制系统设计

上传者:梦&殇 |  格式:doc  |  页数:50 |  大小:1470KB

文档介绍
使系统在供风设备一旦发生故障停风时,能自动关闭燃料调节阀,保护系统的安全,具有自保护功能。1.4存在的问题及发展加热炉的温度控制系统由于存在非线性、滞后性以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果。考虑到模糊控制能对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制,但无法消除静态误差的特点,和常规的PID控制器及模糊自适应PID复合控制器相比,模糊自适应PID控制改善了系统的动态性能和鲁棒性,达到了较好的控制效果。对于温度控制,主要有两类算法,即包括模糊控制、神经网络和模糊神经网络在内的智能控制形式的算法和包括自整定PID控制和Smith预估计在内的经典控制形式的算法。2模糊自适应PID控制理论2.1PID控制器2.1.1PID控制的发展PID控制策略是最早发展起来的控制策略之一,现金使用的PID控制器产生并发展于1915-1940年期间尽管自1940年以来,许多先进的控制方法不断的推出,但由于PID控制具有结构简单、鲁棒性好、可靠性高、参数易于整定,P、I、D控制规律各自成独立环节,可根据工业过程进行组合,而且其应用时期较长,控制工程师们已经积累大量的PID控制器参数的调节经验。因此,PID控制器在工业控制中仍然得到广泛的应用,许多工业控制器仍然采用PID控制器[3]。PID控制器的发展经历了液动式、气动式、电动式几个阶段,目前正由模拟控制器向着数字化、智能化控制器的方向发展。2.1.2PID控制理论PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r(t)与实际输出值y(t)构成控制偏差e(t):(2.1)将偏差e(t)的比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制,因此称为PID控制,PID控制系统原理如图2-1所示:图2-1PID控制系统原理其控制规律为(2.2)或者写成传递函数形式为

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