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基于模糊PID參數(shù)自整定的溫度控制系統(tǒng)的研究

作者: 時間:2011-05-18 來源:網絡 收藏

4 仿真結果
4.1 建立系統(tǒng)Simulink仿真框圖
在Matlab的Simulink環(huán)境下根據(jù)圖2設計出系統(tǒng)的仿真框圖。如圖3所示。

本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/162084.htm

i.JPG,化因子ke=0.12,kec=0.02,解因子K1=1.8,K2=0.03,K3=0.01,值KP=3.5,KI=0.025,KD=0.1。圖4是常規(guī)控制曲線圖和控制曲線圖。仿真結果表明,模糊PID控制方法較常規(guī)的PID控制,具有較高的控制精度,超調量小,控制效果好。

j.JPG


仿真顯示采用Fuzzy-PID算法,沒有振蕩并且超調量小,從仿真的結果可以看出,常規(guī)PID算法調節(jié)時間為55 s,而模糊PID的調節(jié)時間是27 s,常規(guī)PID的超調量是26%,而模糊PID的超調量是1.27%,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的PID算法。
4.3 實際控制效果
將常規(guī)PID和模糊PID自整定算法用于中,以及加入相同的干擾后對控制效果的影響,其控制實驗曲線如圖5,圖6所示。

a.JPG

b.JPG


從溫度的實際控制結果看出:常規(guī)PID算法調節(jié)時間為4.4 min,而模糊PID的調節(jié)時間是2.1min,常規(guī)PID的超調量是10%,而模糊PID的超調量是6%;在加入相同干擾的情況下,系統(tǒng)恢復穩(wěn)定的時間,常規(guī)PID是2.7 min,模糊PID是0.9 min。

5 結語
溫度控制系統(tǒng)具有非線性、時變性和滯后性的特性,并且鍋爐水溫控制系統(tǒng)中的循環(huán)水也是強干擾,增加了系統(tǒng)控制的復雜性,常規(guī)PID控制效果不太理想,而模糊PID自整定控制算法對于解決溫度系統(tǒng)中的非線性、時變性和大延時起到明顯的改善效果,對干擾也具有較好的抑制調節(jié)能力。


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