畢業(yè)論文模PID控制在液位控PPT課件

1、江南大學(xué) 本科論文第一章 緒論第二章 控制算法研究第三章 液位控制系統(tǒng)建模及設(shè)計第四章 結(jié)論與展望 第一章 緒論2 pid控制1 液位控制系統(tǒng)研究的意義3 模糊控制4 模糊pid控制江南大學(xué)本科論文 2 pid控制1 液位控制系統(tǒng)研究的意義3 模糊控制模糊控制4 模糊pid控制江南大學(xué)本科論文由于缺乏實際背景的支持，算法的應(yīng)用要比理論方面的研究滯后幾十年，開發(fā)經(jīng)濟實用且具有典型對象特性的實驗裝置是一條將理論成果轉(zhuǎn)換為實際應(yīng)用的捷徑.液位控制系統(tǒng)實驗裝置模擬了工業(yè)現(xiàn)場多種典型的非線性時變多耦合系統(tǒng)，用常規(guī)的控制手段往往很難實現(xiàn)理想的控制效果，因此對其控制算法進行研究具有非常重要的實際意義.發(fā)展：

2、真正發(fā)展其實是在上世紀的20至40年代.正如浪濤一樣，pid控制器仍被大規(guī)模應(yīng)用于冶金，電力，化工等領(lǐng)域特點：適應(yīng)性強、原理簡單、容易操作等發(fā)展：特點：根據(jù)操作者經(jīng)驗、魯棒性強、語言變量代替數(shù)學(xué)變量、采用不精確推理鏈接鏈接發(fā)展：有需要才會想要，pid控制與模糊控制不能完全滿足生產(chǎn)需要。特點：響應(yīng)速度較快、超調(diào)量有很大減小、振蕩減弱、更準確 1965年美國加利福尼亞大學(xué)的l.a.zadeh教授創(chuàng)建模糊集理論來描述模糊事物.1974年英國的e.h.mandani首先利用模糊控制語句組成模糊控制器.并成功地將模糊控制應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機控制，這一開拓性的工作，標志著模糊控制理論的誕生.1975年，英國

3、的fing及mandani利用模糊控制器控制一個反應(yīng)爐攪拌池的溫度，并獲得成功.1979年，英國的pappis用模糊控制對十字路口的交通管理進行試驗，取得了成功.1985年，世界上第一塊模糊邏輯芯片在美國著名的貝爾實驗室問世，這是模糊技術(shù)走向?qū)嵱没挠忠焕锍瘫?1990年來以來，模糊控制的應(yīng)用得到了進一步的推廣，模糊家電開始出現(xiàn)在我們的日常生活中. 江南大學(xué)本科論文返回返回 第二章 控制算法研究2 模糊控制算法1 pid控制算法江南大學(xué)本科論文a、模擬pid調(diào)節(jié)器b、數(shù)字pid控制算法a、模糊化 b、知識庫c、模糊推理 d、清晰化 第三章 液位控制系統(tǒng)建模及設(shè)計1 液位控制系統(tǒng)江南大學(xué)本科論文

4、2 建立液位控制系統(tǒng)的水箱模型3 模糊pid控制4 模糊pid算法的仿真 江南大學(xué)本科論文一 液位控制系統(tǒng)1 液位控制系統(tǒng)組成2 液位控制系統(tǒng)的控制目標進水閥、連接閥、水箱、泄水閥和控制器等組成要求通過設(shè)計合適的控制器，能使被控對象的液位值穩(wěn)、準、快地穩(wěn)定在所給定的液位值上，穩(wěn)態(tài)液位誤差不超過5mm，當系統(tǒng)發(fā)生擾動對，被控量能迅速恢復(fù)到系統(tǒng)原來所要求的液位值. 江南大學(xué)本科論文二 建立液位控制系統(tǒng)的水箱模型111 221 22 0d hsqqd td hsqqd t11 1121212122020222xnnqk xqsign h hsgh hqsgh 江南大學(xué)本科論文三 模糊pid控制1 模

5、糊pld控制器的基本理論3 模糊pid控制算法2 模糊pld控制原理鏈接鏈接鏈接鏈接鏈接鏈接 江南大學(xué)本科論文的模糊規(guī)則表pk的模糊規(guī)則表的模糊規(guī)則表ikdk返回返回 江南大學(xué)本科論文自適應(yīng)模糊控制器結(jié)構(gòu) 江南大學(xué)本科論文從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮kp，ki，kd的作用如下：(1)比例系數(shù) kp的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度kp越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高，但易產(chǎn)生超調(diào)，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定kp取值過小，則會降低調(diào)節(jié)精度，使響應(yīng)速度緩慢，從而延長調(diào)節(jié)時間，使系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)特性變壞.(2)積分作用系數(shù)ki的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，k

6、i越大，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差消除越快，但 過大，在響應(yīng)過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào).若ki過小，將使系統(tǒng)靜態(tài)誤差難以消除，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度.(3)微分作用系數(shù)kd的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，其作用主要是在響應(yīng)過程中抑制偏差向任何方向的變化，對偏差變化進行提前預(yù)報.但kd過大，使響應(yīng)過程提前制動，從而延長調(diào)節(jié)時間，而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能.返回返回 江南大學(xué)本科論文 江南大學(xué)本科論文模糊pid控制算法system zhinengkongz: 2 inputs, 3 outputs, 49 rulese (7)ec (7)kp (7)ki (7)kd (7)zhineng

7、kongz(mamdani)49 rules 模糊pid控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖-3-2-1012300.20.40.60.81edegree of membershipnbnmnszpspmpb輸入e的隸屬度函數(shù) -3-2-1012300.20.40.60.81ecdegree of membershipnbnmnszpspmpb 輸入ec的隸屬度函數(shù)-0.25 -0.2-0.15 -0.1-0.0500.050.10.150.20.2500.20.40.60.81kpdegree of membershipnbnmnszpspmpb輸出kp的隸屬度函數(shù)江南大學(xué)本科論文 輸入ki的隸屬度函數(shù)輸出kd的

8、隸屬度函數(shù)-0.06-0.04-0.0200.020.040.0600.20.40.60.81kidegree of membershipnbnmnszpspmpb -3-2-1012300.20.40.60.81kddegree of membershipnbnmnszpspmpb江南大學(xué)本科論文 模糊pid響應(yīng)仿真00.511.522.533.544.550.230.240.250.260.270.280.290.30.31time(s)kp 00.511.522.533.544.5522.0022.0042.0062.0082.012.0122.0142.0162.018time(s)ki 模糊控制器參數(shù)kp隨時間的變化大小模糊控制器參數(shù)ki隨時間的變化大小江南大學(xué)本科論文 模糊pid響應(yīng)仿真模糊控制器參數(shù)ki隨時間的變化大小00.511.522.533.544.550.40.50.60.70.80.91time(s)kd 江南大學(xué)本科論文 模糊pid響應(yīng)仿真模糊控制器仿真結(jié)果圖 pid控制器仿真結(jié)果圖00.511.522.533.544.5500.10.20.30.40.50.60.70.80.91time(s)y 江南大學(xué)本科論文 1 響應(yīng)