模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn).pdf

1、在工業(yè)控制過程中，被控對象通常具有嚴重的純滯后、時變性、非線性以及存在種類繁多的干擾，采用常規(guī)的PID 控制方法，難以獲得滿意的靜、動態(tài)性能。模糊控制作為智能控制領(lǐng)域的一個分支，由于其本質(zhì)是非線性控制和自適應(yīng)控制，對于純滯后的參數(shù)時變或模型不太精確的復(fù)雜控制系統(tǒng)，具有較強的魯棒性。 本文針對溫度箱這一典型的具有時滯、大慣性和參數(shù)時變特性的控制對象，在模糊控制理論的基礎(chǔ)上，重點研究了模糊控制與PID 控制相結(jié)合的模糊PID 控制方

2、法，將模糊參數(shù)自整定PID 控制應(yīng)用于溫度控制。本文針對溫度箱的簡化模型，探討了PID 參數(shù)的模糊整定規(guī)則，進行模糊控制器的設(shè)計。通過仿真表明模糊PID 控制器具有模糊控制的靈活性、適應(yīng)性，又具有PID 控制的高精度性，使其控制具有很好的魯棒性和很好的控制效果。 本文針對控制對象的純滯后特性，在具有一階慣性環(huán)節(jié)的Smith 預(yù)估器的基礎(chǔ)上，利用模糊控制整定慣性環(huán)節(jié)參數(shù)，使其隨被控對象參數(shù)變化而變化。然后，結(jié)合模糊PID 控制與模

3、糊自適應(yīng)Smith 預(yù)估控制提出了本文的模糊Smith 智能控制方法。本文分別對被控對象的參數(shù)發(fā)生變化進行了仿真研究，得到了各種情況下慣性環(huán)節(jié)參數(shù)的整定規(guī)則，設(shè)計了一個實時調(diào)整慣性環(huán)節(jié)參數(shù)的自適應(yīng)機構(gòu)。通過仿真表明模糊Smith 智能控制方法改善了控制品質(zhì)，使溫度箱等溫度控制系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾性得到了顯著提高。 最后，本文研究了模糊Smith 智能控制方法在單片機溫度控制系統(tǒng)中的實現(xiàn)，系統(tǒng)介紹了以單片機為核心的控制系統(tǒng)的硬件與