基于模糊PID皮革收縮溫度測定儀控制系統(tǒng)設計
加入技術交流群
一般情況下，在不同的偏差|e|和偏差變化率|ec|下，被控對象對PID控制器3個參數(shù)kP，kI，kD的自整定要求歸納如下：
(1)當|e|較大時，為使系統(tǒng)響應具有較好的快速跟蹤性能，并避免因開始時偏差的瞬間變大，可能引起微分過飽和，而使控制作用超出許可范圍，應取較大的kP和較小的kD。同時為避免系統(tǒng)響應出現(xiàn)較大的超調，需要對積分加以限制，通常取kI=0。
(2)當|e|為中等大小時，為使系統(tǒng)具有較小的超調，應取較小的kP，適當?shù)膋I和kD，以保證系統(tǒng)響應速度，其中kD的取值對系統(tǒng)的響應速度影響較大。
(3)當|e|較小時，為使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能，應取較大的kP和kI。同時為避免系統(tǒng)在設定值附近出現(xiàn)震蕩，并考慮系統(tǒng)的抗干擾性能，當|ec|較小時，kD通常取為中等大小；當|ec|較大時，kD值可取小些。
1．3 參數(shù)模糊自整定PID控制器參數(shù)的模糊化
參數(shù)模糊自整定PID控制系統(tǒng)為雙輸入三輸出的系統(tǒng)，模糊控制涉及的兩個輸入是偏差的絕對值|e|和偏差變化率的絕對值|ec|，輸出量是PID控制器的3個參數(shù)kP，kI和kD。將|e|和|ec|的變化范圍，根據(jù)皮革收縮溫度測定儀溫度控制系統(tǒng)的要求，定義為模糊集上的論域：|e|={0，1，2，3}，|ec|={O，1，2，3)；模糊集為|e|={Z，S，M，B)，|ec|={Z，S，M，B}。它們分別代表零，小，中，大。隸屬度函數(shù)如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/163736.htm
為了按皮革收縮溫度測定儀溫度控制系統(tǒng)的要求規(guī)則進行模糊推理，必須確定PID控制器參數(shù)的隸屬度函數(shù)。定義它們的模糊論域為kP，kI，kD={O，1，2，3)；模糊集為kP，kI，kD={z，s，M，B)。它們分別代表零，小，中，大。它們的隸屬度函數(shù)如圖3所示。
1．4 參數(shù)模糊自整定PID控制器模糊控制規(guī)則的建立
根據(jù)PID控制的基本原理，比例系數(shù)的kP作用在于加快系統(tǒng)的響應速度，提高系統(tǒng)的調節(jié)精度；積分系數(shù)kI的作用在于消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；微分系數(shù)kD的作用在于改善系統(tǒng)的動態(tài)特性。依據(jù)以上規(guī)則設計的模糊控制規(guī)則表如表1～表3所示。
采用if A and B then C反映手動控制策略的控制規(guī)則，依據(jù)表1，設計16條模糊控制規(guī)則，形式如下：
1．5 參數(shù)模糊自整定PID控制器量化因子的選擇及輸出信息的解模糊化
評論