一種模糊PID自整定控制器的研究.pdf

1、對(duì)于高階、時(shí)變、非線性等復(fù)雜工業(yè)過程，傳統(tǒng)的PID控制通常達(dá)不到理想的控制效果，而模糊控制器，由于其具有魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于此類工業(yè)過程通常有較好的控制效果。近年來，模糊控制器，特別是模糊PID控制器由于其具有結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、可解析等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)界得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但模糊PID在應(yīng)用上依然存在不便之處，原因之一是缺少解析的參數(shù)整定方法，這也限制了它的進(jìn)一步推廣。 因此，研究模糊PID控制器的自整定方法，對(duì)于推廣模糊PID控制

2、器的工業(yè)應(yīng)用有著重要意義。其整定思想是將成熟的PID自整定理論拓展到模糊PID控制器的自整定。其過程是：先采用常規(guī)的系統(tǒng)辨識(shí)方法對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行辨識(shí)，得到該過程的低階時(shí)滯模型，再基于該模型整定模糊PID的參數(shù)。而原模糊PID控制器的模型不便于直接進(jìn)行參數(shù)整定，在這里對(duì)原模型進(jìn)行進(jìn)一步的推導(dǎo)，得到新的解析模型，該模型包括線性部分和非線性部分，最后根據(jù)分析把非線性部分看作過程擾動(dòng)，這樣，模糊PID的參數(shù)整定便轉(zhuǎn)化為線性PID的參數(shù)整定。這里，

3、將傳統(tǒng)PID整定中的增益與相位裕度的方法和基于內(nèi)模控制的整定方法用于模糊PID控制器的參數(shù)整定。最后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性采用李雅普諾夫方法進(jìn)行分析。在仿真實(shí)例中，分別對(duì)二階時(shí)滯系統(tǒng)、高階系統(tǒng)以及非線性系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，結(jié)果證明了該模糊PID自整定方法的有效性。 在硬件方面，采用TI公司的F2812DSP作為核心，建立了模糊PID控制器，并采用運(yùn)算放大器搭建常見的傳遞函數(shù)，同時(shí)采用CCS（DSP調(diào)試工具）和MATLAB聯(lián)合調(diào)試的方式