模糊自适应整定PID控制PPT学习教案.pptx

会计学
1
模糊自适应整定PID控制
PID 控制具有结构简单、稳定性能好、可靠性高等优点, 尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。
在控制理论和技术飞速发展的今天,工业过程控制领域仍有近90% 的回路在应用PID 控制策略。
第1页/共31页
PID 控制中一个关键的问题便是PID参数的整定。
但是，在实际的应用中，大多数工业过程都不同程度地存在非线性、参数时变性和模型不确定性， 因而，一般的PID 控制无法实现对这样的过程的精确控制。
第2页/共31页
模糊控制对数学模型的依赖性弱，不需要建立过程的精确数学模型。
因此，针对PID 控制和模糊控制的各自特点，国内外学者分别采用不同的方法将模糊控制与PID 控制相结合，研究出了多种模糊PID 控制器。
第3页/共31页
模糊自适应整定PID控制的概念：
用模糊数学的基本理论和方法，把规则的条件、操作用模糊集表示，并把这些模糊控制规则以及有关信息(如评价指标、初始PID参数等)作为知识存入计算机知识库中，然后计算机根据控制系统的实际响应情况，运用模糊推理，自动实现对PID参数的最佳调整。
第4页/共31页
PID 控制器是一种线性控制器, 它根据该定值r ( t) 与实际输出值y( t) 构成控制偏差：
PID 的控制规律
连续情况：
式中, kp 为比例系数; T I 为积分时间常数; T D 为微分时间常数
第5页/共31页
离散情况：
式中, k i= , kd = , T 采样周期, k 为采样序号
第6页/共31页
模糊自适应PID控制器以误差e 和误差变化ec作为输入，可以满足不同时刻的e 和ec 对PID 参数自整定的要求。
利用模糊规则在线对PID 参数进行修改，便构成了自适应模糊PID 控制器，其结构如图1 所示
第7页/共31页
图1　自适应模糊控制器结构
第8页/共31页
PID 参数模糊自整定是找出PID 3 个参数与e和ec 之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e 和ec，根据模糊控制原理对3 个参数进行在线修改，以满足不同e和ec 是对控制参数的不同要求，而使对象有良好的动、静态性能。
第9页/共31页