模糊pid温度控制

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倒立摆论文:倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真

标签:文库时间:2025-02-16
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【关键词】倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真

【英文关键词】Inverted pendulum Fuzzy control PID control Fuzzy PID control MATLAB Simulation

倒立摆论文:基于PID的二级倒立摆控制器的设计

【中文摘要】二级倒立摆系统是一个具有多变量、强耦合性、高度非线性的不稳定的系统,它可以反应出控制界当中的很多问题,例如:鲁棒性、可镇定性、跟踪性等。在控制领域当中,有很多的不稳定系统以及非线性系统,而倒立摆系统能够对这样的系统进行检验,所以倒立摆系统是控制领域当中学者研究的热点之一。倒立摆的控制方法也在军事、机器人等领域中得到了广泛性的应用。第一章简单介绍了倒立摆系统研究的历史与现状,并阐述了在不同时期所取得的成果。因为本文设计的是模糊PID控制器,所以在接下来的章节中我们首先要做的就是相关理论的准备工作。准备的内容包括:PID理论、模糊理论等相关知识的介绍。之后用拉格朗日函数方法建立一个二级倒立摆的数学模型,根据这个模型求出它的状态与输出两个方程,用现代控制理论对该系统的稳定性、可控制性、能观测性进行分析,同

PID温度控制 - 图文

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渤海大学

毕业设计(论文)

PID温度控制

摘要

模糊PID的温度控制系统具有真正的智能化和灵活性,越来越多的温度控制系统都基于模糊PID算法而设计。随着控制对象变得复杂,应用常规PID温度控制精度和鲁棒性降低。当控制对象很复杂的情况下,常规PID温度控制器已经不再适用了,为了提高对复杂系统的控制性能,要使用模糊PID温度控制器。一种将PID控制与模糊控制的简便性、灵活性、以及鲁棒性融为一体,构造了一个模糊PID温度控制器。

本文设计了一种基于模糊PID的温度控制系统,以AT89C51单片机为核心,主要做了如下几方面的工作:首先介绍了模糊PID控制理论基础,其次进行系统的硬件设计以及硬件选择,最后进行系统的软件设计以及仿真。 关键词:模糊PID;AT89C51单片机;温度控制;仿真

Abstract

Fuzzy PID temperature control system with real intelligence and flexibility, more and more temperature control systems are designed based on fuzzy PID algorithm.With the cont

PID温度控制实验

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PID温度控制实验

PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一,它根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量对系统进行控制。当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制。

PID调节控制是一个传统控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场,不同的现场,仅仅是PID参数应设置不同,只要参数设置得当均可以达到很好的效果。本实验以PID温度控制为例,通过此实验可以加深对检测技术、自动控制技术、过程控制等专业知识的理解。

一、实验目的 1、了解PID控温原理

2、掌握正校实验的方法,并用正交实验法来确定最佳P、I、D参数 3、会求根据温度变化曲线求出相应的超调量、稳态误差和调节时间的方法 二、仪器与用具

加热装置、加热控制模块、单片机控制及显示模块、配套软件、电脑。 三、实验原理

1、数字PID 控制原理

数字PID算法是用差分方程近似实现的, 用微分方程表示的PID调节规律的理想算式为:

1de(t)u(t)?KP[e(t)??e(t)dt?TD]

多点温度控制模糊-PID控制FPGAVerilog阵列光收发模块硕士论文

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阵列光收发模块温度控制系统的研究

光学工程, 2011, 硕士

【摘要】 随着光纤通信技术的飞速发展,光纤通信系统接口光收发模块应用越来越广泛,其工作性能和稳定性直接影响到整个光纤通信系统的性能。尤其是应用在机载光纤通道交换机的阵列光收发模块,恶劣的温度环境对其工作性能有很大的不良影响,因此对阵列光收发模块进行多点温度控制,使其在恶劣的温度环境下正常稳定的工作,有很强的实用价值。比例积分微分(PID)控制以其结构简单、可靠性高和鲁棒性好等优点,被广泛应用于自动控制系统。随着自动控制理论的发展,智能控制得到越来越广泛的研究和应用,将PID控制和模糊控制相结合,使系统既具有模糊控制适应性强、控制灵活的优点,又具有PID控制高精度的优点,对非线性、复杂控制系统具有良好的控制效果。本论文结合PID控制算法和模糊控制理论设计了PID控制器的参数整定规则,提出一种新型的基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的参数自整定模糊-PID阵列光收发模块温度控制系统。系统的具体实现分为硬件设计和软件设计两部分。硬件方面,采用铂电阻和半导体制冷器作为温度传感器和温度控制器,根据器件特性设计了温度探测电路和温度控制电路,将数据采集转换和处理等所有功能模块集成在一块印制电路

基于模糊理论与常规PID控制的模糊PID控制方法研究_赵笑笑

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山东电力技术

2009年第6期(总第170期)SHANDONG DIANLI JISHU

0引言

在工业控制过程中,PID类型的控制技术占有主导地位,特别是在化工、冶金过程控制中,众多量大而面广的控制过程如温度、流量、压力、液位,基本上仍应用着PID类型的控制单元。虽然未来的控制技术应用领域会越来越广,被控对象会越来越复杂,但是以PID为原理的各种控制器仍是工业控制的重要部分。

随着科学技术的迅猛发展,对自动控制系统的控制精度、响应速度、系统的稳定性和适应能力的要求越来越高,传统的PID控制主要是控制具有确切模型的线性过程,而实际上,大多数工业过程都不同程度地存在非线性,有时甚至是非常严重的非线性,同时有些过程很难或不能建立数学模型,因而一般的PID控制无法实现对此类过程的精确控制,而模糊控制不需要建立过程数学模型,适用于复杂的难以建立精确数学模型的对象,这是将其应用于工业过程控制的主要原因,模糊控制因而得到越来越广泛的应用。

模糊控制系统是一种典型的智能控制系统,是通过计算机完成人们用自然语言所描述的控制活动,可以不需要知道被控对象的数学模型即可实现较好的控制,具有系统响应快,超调小,过渡过程时间短等优点。在控制原理上它应用模糊集合论、模糊语言变量和

模糊PID控制方法研究 - 图文

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烟台大学文经学院毕业论文(设计)

模糊PID控制方法研究 Fuzzy PID Controller

烟台大学文经学院毕业论文(设计)

2 模糊控制器的设计

2.1 模糊控制器的基本原理

2.1.1 模糊控制器的原理

模糊控制(Fuzzy Control)是以模糊集理论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种智能控制方法,它从行为上模仿人的模糊推理和决策过程。模糊控制是先将操作人员或专家经验编成模糊规则,然后将来自传感器的实时信号通过模糊规则模糊化,将模糊化后的信号作为模糊规则的输入,完成模糊推理,进行解模糊化,最后将解模糊后得到的输出量加到执行器上。图2-1是模糊控制原理框图。

图2-1 模糊控制原理框图

2.1.2 模糊控制器的组成

在整个控制器中,模糊控制器是整个控制系统的核心,所采用的模糊规则、合成推理算法和模糊决策的方法等都是决定整个控制器优劣的因素。其组成如图2-2:

图2-2 模糊控制器的组成框图

烟台大学文经学院毕业论文(设计)

模糊化接口是模糊控制器的输入借口,主要作用是将真实的确定量输入转换为一个模糊矢量。

数据库和规则库共同组成了

PID 温度控制的实现

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ID 温度控制的实现

PID 温度控制的实现

PID 简介

PID(Proportional Integral Derivative)控制是控制工程中技术成熟、应用广泛的一种控制策略,经过长期的工程实践,已形成了一套完整的控制方法和典型的结构。它不仅适用于数学模型已知的控制系统中,而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程也可应用,在众多工业过程控制中取得了满意的应用效果。

PID 工作基理:由于来自外界的各种扰动不断产生,要想达到现场控制对象值保持恒定的目的,控制作用就必须不断的进行。若扰动出现使得现场控制对象值(以下简称被控参数)发生变化,现场检测元件就会将这种变化采集后经变送器送至PID 控制器的输入端,并与其给定值(以下简称SP 值)进行比较得到偏差值(以下简称e 值),调节器按此偏差并以我们预先设定的整定参数控制规律发出控制信号,去改变调节器的开度,使调节器的开度增加或减少,从而使现场控制对象值发生改变,并趋向于给定值(SP 值),以达到控制目的 ,如图 1 所示,其实PID 的实质就是对偏差(e 值)进行比例、积分、微分运算,根据运算结果控制执行部件的过程。

图1 模拟PID 控制系统原理图

PID 控制器的控制规律可以描述为:

(1)

比例(P)

模糊自适应PID控制剖析 - 图文

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《系统辨识与自适应控制》

课程论文

基于Matlab的模糊自适应PID控制器仿真研究

学 院: 电信学院 专 业: 控制工程 姓 名: 王 晋 学 号: 102430111356

基于Matlab的模糊自适应PID控制器仿真研究

王晋

(辽宁科技大学 电信学院 鞍山)

摘 要:传统PID在对象变化时,控制器的参数难以自动调整。将模糊控制与PID控制结合,利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定。使控制器具有较好的自适应性。使用MATLAB对系统进行仿真,结果表明系统的动态性能得到了提高。

关键词: 模糊PID控制器;参数自整定;Matlab;自适应

0引言

在工业控制中,PID控制是工业控制中最常用的方法。但是,它具有一定的局限性:当控制对象不同时,控制器的参数难以自动调整以适应外界环境的变化。为了使控制器具有较好的自适应性,实现控制器参数的自动调整,可以采用模糊控制理论的方法[1]

模糊控制已成为智能自动化控制研究中最为活跃而富有成果的领域。其中,模糊PID控制技术扮演了十分重要的角色,并目仍将成为未来研

模糊自适应PID控制剖析 - 图文

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《系统辨识与自适应控制》

课程论文

基于Matlab的模糊自适应PID控制器仿真研究

学 院: 电信学院 专 业: 控制工程 姓 名: 王 晋 学 号: 102430111356

基于Matlab的模糊自适应PID控制器仿真研究

王晋

(辽宁科技大学 电信学院 鞍山)

摘 要:传统PID在对象变化时,控制器的参数难以自动调整。将模糊控制与PID控制结合,利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定。使控制器具有较好的自适应性。使用MATLAB对系统进行仿真,结果表明系统的动态性能得到了提高。

关键词: 模糊PID控制器;参数自整定;Matlab;自适应

0引言

在工业控制中,PID控制是工业控制中最常用的方法。但是,它具有一定的局限性:当控制对象不同时,控制器的参数难以自动调整以适应外界环境的变化。为了使控制器具有较好的自适应性,实现控制器参数的自动调整,可以采用模糊控制理论的方法[1]

模糊控制已成为智能自动化控制研究中最为活跃而富有成果的领域。其中,模糊PID控制技术扮演了十分重要的角色,并目仍将成为未来研

基于模糊PID算法的恒温箱温度控制系统设计解读 - 图文

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上海工程技术大学毕业设计(论文)基于模糊PID算法的恒温箱温度控制系统设计

摘 要

恒温箱作为一种恒定温度的设备,被广泛地应用于生产、生活、实验等领域。在医药,生物实验、工业生产等行业中,都需要稳定而精确的温度。温度控制系统由于存在着大惯性、非线性等特性,如果采用普通的PID控制算法,建立精确的数学模型是极其困难的,在线整定参数的能力差,不能满足系统在不同条件下对参数的自整定要求,从而限制了控制效果。而模糊控制的可以较好地处理纯滞后、大惯性、参数漂移大的非线性不确定复杂系统。将模糊控制和常规PID 控制相结合,构成模糊PID 控制法,既具有模糊控制的灵活、适应性。在本设计中,恒温箱温度由传感器和EM235进行实时温度的传送,经S7-200预先编写的模糊PID控制算法计算对KP,Ki,Kd进行修正,来控制恒温设备的加热与制冷,以达到恒温控制的目的。

关键词: 恒温箱 ,模糊PID控制算法,S7-200

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上海工程技术大学毕业设计(论文)基于模糊PID算法的恒温箱温度控制系统设计

Incubator Temperature Control System Design Based on Fuzzy

PID Algorithm

ABST