毕业论文—模糊PID控制在液位控课件.ppt

模糊PID控制在液位控 制系统的仿真研究PPT 江南大学 本科论文 第一章 绪论 第二章 控制算法研究 第三章 液位控制系统建模及设计 第四章 结论与展望 第一章 绪论 2 PID控制 1 液位控制系统研究的意义 3 模糊控制 4 模糊PID控制 江南大学 本科论文 2 PID控制 1 液位控制系统研究的意义 3 模糊控制 4 模糊PID控制 江南大学 本科论文 由于缺乏实际背景的支持，算法的应用要比理论方面的研究滞后几十年，开发经济实用且具有典型对象特性的实验装置是一条将理论成果转换为实际应用的捷径.液位控制系统实验装置模拟了工业现场多种典型的非线性时变多耦合系统，用常规的控制手段往往很难实现理想的控制效果，因此对其控制算法进行研究具有非常重要的实际意义. 发展：真正发展其实是在上世纪的20至40年代.正如浪涛一样，PID控制器仍被大规模应用于冶金，电力，化工等领域 特点：适应性强、原理简单、容易操作等 发展： 特点：根据操作者经验、鲁棒性强、语言变量代替数学变量、采用不精确推理 链接 发展：有需要才会想要，PID控制与模糊控制不能完全满足生产需要。 特点：响应速度较快、超调量有很大减小、振荡减弱、更准确 1965年美国加利福尼亚大学的L.A.Zadeh教授创建模糊集理论来描述模糊事物. 1974年英国的E.H.Mandani首先利用模糊控制语句组成模糊控制器.并成功地将模糊控制应用于锅炉和蒸汽机控制，这一开拓性的工作，标志着模糊控制理论的诞生. 1975年，英国的Fing及Mandani利用模糊控制器控制一个反应炉搅拌池的温度，并获得成功. 1979年，英国的Pappis用模糊控制对十字路口的交通管理进行试验，取得了成功. 1985年，世界上第一块模糊逻辑芯片在美国著名的贝尔实验室问世，这是模糊技术走向实用化的又一里程碑. 1990年来以来，模糊控制的应用得到了进一步的推广，模糊家电开始出现在我们的日常生活中. 江南大学 本科论文 返回 第二章 控制算法研究 2 模糊控制算法 1 PID控制算法 江南大学 本科论文 a、模拟PID调节器 b、数字PID控制算法 a、模糊化 b、知识库 c、模糊推理 d、清晰化 第三章 液位控制系统建模及设计 1 液位控制系统 江南大学 本科论文 2 建立液位控制系统的水箱模型 3 模糊PID控制 4 模糊PID算法的仿真 江南大学 本科论文 一 液位控制系统 1 液位控制系统组成 2 液位控制系统的控制目标 进水阀、连接阀、水箱、泄水阀和控制器等组成 要求通过设计合适的控制器，能使被控对象的液位值稳、准、快地稳定在所给定的液位值上，稳态液位误差不超过5mm，当系统发生扰动对，被控量能迅速恢复到系统原来所要求的液位值. 江南大学 本科论文 二 建立液位控制系统的水箱模型 江南大学 本科论文 三 模糊PID控制 1 模糊PlD控制器的基本理论 3 模糊PID控制算法 2 模糊PlD控制原理 链接 链接 链接 江南大学 本科论文 的模糊规则表 的模糊规则表 的模糊规则表 返回 江南大学 本科论文 自适应模糊控制器结构 江南大学 本科论文 从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑Kp，Ki，Kd的作用如下： (1)比例系数 Kp的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度Kp越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但易产生超调，甚至会导致系统不稳定Kp取值过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统静态、动态特性变坏. (2)积分作用系数Ki的作用是消除系统的稳态误差，Ki越大，系统的静态误差消除越快，但 过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调.若Ki过小，将使系统静态误差难以消除，影响系统的调节精度. (3)微分作用系数Kd的作用是改善系统的动态特性，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报.但Kd过大，使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能. 返回 江南大学 本科论文 江南大学 本科论文 模糊PID控制算法 模糊PID控制系统结构图 输入e的隶属度函数 输入ec的隶属度函数 输出Kp的隶属度函数 江南大学 本科论文 输入Ki的隶属度函数 输出Kd的隶属度函数 江南大学 本科论文 模糊PID响应仿真 模糊控制器参数Kp随时间的变化大小 模糊控制器参数Ki随时间的变化大小 江南大学 本科论文 模糊PID响应仿真 模糊控制器参数Ki随时间的变化大小 江南大学 本科论文