粗糙PID控制器的研究.pdf

1、PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于其算法簡(jiǎn)單、魯棒性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，至今仍廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制中。但是，PID控制的缺點(diǎn)是不適用于有大滯后、時(shí)變、非線性的控制對(duì)象。粗糙集理論作為一種知識(shí)發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)分析的新方法，可以處理不精確、不一致與不完整等各種不完備的數(shù)據(jù)，利用它可以從數(shù)據(jù)中獲取有用的知識(shí)。利用粗糙集理論可以從數(shù)據(jù)集中提取規(guī)則集，不需要先驗(yàn)信息等優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)的粗糙控制器已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)控制中。然而，粗糙控制往往不夠精細(xì)，影響

2、了它的實(shí)際應(yīng)用。
　　 針對(duì)以上問題的存在，本文將粗糙控制和PID控制的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合研究一種基于粗糙集理論和PID控制的控制器，一方面可以改善粗糙集控制的缺陷，另一方面可以彌補(bǔ)PID控制對(duì)復(fù)雜對(duì)象控制的不足。
　　 本文介紹了智能PID控制和粗糙控制的概念、特點(diǎn)及其發(fā)展現(xiàn)狀；接著介紹了基于粗糙集理論的知識(shí)獲取方法、PID控制及其參數(shù)整定算法；基于上述知識(shí)，研究粗糙PID控制器的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)關(guān)鍵是如何從PID控制行為的數(shù)據(jù)

3、樣本中提取相應(yīng)的決策表(規(guī)則集)。具體設(shè)計(jì)思路為：應(yīng)用外部測(cè)試信號(hào)激勵(lì)系統(tǒng)來獲取數(shù)據(jù)；應(yīng)用粗糙集理論從輸入輸出數(shù)據(jù)中通過學(xué)習(xí)構(gòu)建比例控制規(guī)則庫(kù)和積分控制規(guī)則庫(kù)并通過兩個(gè)參數(shù)聯(lián)系起來形成粗糙PID控制規(guī)則庫(kù)；設(shè)計(jì)基于規(guī)則的控制器對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。
　　 將PID控制、粗糙控制、粗糙PID控制通過EFPT型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)建的單容水箱系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的液位控制實(shí)驗(yàn)，并用研華工控機(jī)IPC-610和PCL-812PG采集卡對(duì)系統(tǒng)通信和編