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《雙容水箱實驗報告材料(采用PID+模糊控制)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實用標準文案目錄摘要2一．PID控制原理、優(yōu)越性，對系統(tǒng)性能的改善4二．被控對象的分析與建模6三．PID參數(shù)整定方法概述83.1PID控制器中比例、積分和微分項對系統(tǒng)性能影響分析83.1.1比例作用83.1.2積分作用93.1.3微分作用93.2PID參數(shù)的整定方法103.3臨界比例度法123.4PID參數(shù)的確定15四．控制結(jié)構(gòu)164.1利用根軌跡校正系統(tǒng)164.2利用伯德圖校正系統(tǒng)184.3調(diào)整系統(tǒng)控制量的模糊PID控制方法204.3.1模糊控制部分204.3.2PID控制部分23五．控制器的設(shè)計24六.仿真結(jié)果與分析2
2、5七.結(jié)束語27參考文獻28文檔大全實用標準文案摘要：針對雙容水箱大滯后系統(tǒng)，采用PID方法去控制。首先對PID控制中各參數(shù)的作用進行分析，采用根軌跡校正、伯德圖校正的方法，對系統(tǒng)進行校正。最后采用調(diào)整系統(tǒng)控制量的模糊PID控制的方法，對該二階系統(tǒng)進行控制。同時，在MATLAB下，利用Fuzzy工具箱和Simulink仿真工具，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、反應(yīng)速度等各指標進行分析。關(guān)鍵字：雙容水箱，大滯后系統(tǒng)，模糊控制，PID，二階系統(tǒng)，MATLAB，Simulink文檔大全實用標準文案Abstract：ForTwo-capacity
3、watertankbiglagsystem，usingPIDtocontrolthissystem.First,toanalyzetheeffectofeachparameterofPID.Andtheroot-locustechniqueandbodediagramisadoptedtodesignthecorrectingUnit.Then,fuzzyPIDcontrolmethodwasusedtoadjustthissecond-ordersystem.Andasimulationmodelofthissystem
4、isbuiltwithMATLABFuzzyandSIMULINK,withitanalyzingthesystemstability,reactionvelocityandotherindexs.Keywords:two-capacitywatertank,biglagsystem,fuzzycontrol,PID,second-ordersystem文檔大全實用標準文案一．PID控制原理、優(yōu)越性，對系統(tǒng)性能的改善當今的自動控制技術(shù)絕大多數(shù)部分是基于反饋。反饋理論包括三個基本要素：測量、比較和執(zhí)行。測量關(guān)心的是變量，并與
5、期望值相比較，以此偏差來糾正和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的響應(yīng)。反饋理論及其在自動控制的應(yīng)用的關(guān)鍵是：作出正確的測量與比較后，如何將偏差用于系統(tǒng)的糾正和調(diào)節(jié)。在過去的幾十年里，PID控制，即比例-積分-微分控制在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然各種先進控制方法不斷涌現(xiàn)，但PID控制器由于結(jié)構(gòu)簡單，在實際應(yīng)用中較易于整定，且具有不需精確的系統(tǒng)模型等優(yōu)勢，因而在工業(yè)過程控制中仍有著非常廣泛的應(yīng)用。而且許多高級的控制技術(shù)也都是以PID控制為基礎(chǔ)的。PID控制器被控對象—C（s）R（s）下面是典型的PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖：圖1-1其中PID控制器
6、由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。（1）比例（P）調(diào)節(jié)作用是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少誤差，但是過大的比例，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。（2）積分（I）調(diào)節(jié)作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。因為有誤差，積分調(diào)節(jié)就進行，直至無差，積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數(shù)Ti，Ti越小，積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱，加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動態(tài)響應(yīng)變慢。積分作用常
7、與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合，組成PI調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器。（3）微分（D）調(diào)節(jié)作用文檔大全實用標準文案微分作用反映系統(tǒng)偏差信號的變化率，具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此，可以改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。此外，微分反應(yīng)的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合，組成PD或PID控制器。
8、文檔大全實用標準文案二．被控對象的分析與建模該系統(tǒng)控制的是有純延遲環(huán)節(jié)的二階雙容水箱，示意圖如下：圖2-1其中分別為水箱的底面積，為水流量，為閥門1、2的阻力，稱為液阻或流阻，經(jīng)線性化處理，有：。則根據(jù)物料平衡對水箱1有：拉式變換得：文檔大全實用標準文案對水箱2：拉式變換得：則對象的傳遞函數(shù)為：其中為水
