开题报告---参数自整定PID控制器的设计

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1、 毕 业 设 计 开 题 报 告 参数自整定 PID 控制器的设计 学 院： 自动化与电气工程学院 班 级： 自 0904 班 学生姓名： 冯茹 指导教师： 韩春晓 职 称： 2012 年 11 月 27 日 毕业设计开题报告 课题题目 参数自整定 PID 控制器的设计 课题性质 理论研究 课题来源 学生自选 成果形式 论文 同组同学 无 一、 研究目的 1、背景 PID 的参数整定多依赖于人工经验和具体的对象模型，整定结果往往不能令人满意。另外，即使 PID 参数调整的很好，当控制对象参数变化后，系统的性能必然也会受到影响。模糊控制作为智能控制一个新型领域，已经广泛应用到工业生产过程中，模糊

2、控制事先不需要获知对象的精确数学模型，而是基于人类的思维 以及生产经验，用语言规则描述控制过程，并根据规则去调整控制算法或控制参数。本论文分 析了工程中常用的 PID 参数整定方法，通过研究将模糊控制与 PID 不同的结合方法，实现了无需精确确定对象模型，只需将操作人员和专家长期实践积累的经验知识用控制规则模型化，然后用模糊推理在线识别对象特征参数，实时改变控制策略，便可对 PID 参数实现最佳调整。 课题方案 电阻炉温度控制具有升温单向性、大惯性、 的特点。其升温单向性是由于电阻炉的升温保温是依靠电阻丝加热，降温则是依靠环境自然冷却，因而很难用数学方法建立精确的模型，用传统的单纯 PID 控制方法难以达到好的控制效果。模糊自适应 PID 控制系统主要有参数可调整 PID 和模糊推理系统二部分组成。这个控制器的实现思想是先找出 PID三个参数与偏差 E 及偏差变化率 EC 之间的模糊关系。在运行中通过不断检测 E 和 EC，再根据模糊控制原理对三个参数进行在线修改，以满足在不同 E 和 EC 时控制参数的不同要求，是被控对象具有良好的动、静态性能。计算量小，易于实现。其算法原理图如下图 1所示：