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《基于模糊免疫PID算法的溫度控制系統(tǒng)研究-論文.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第31卷第1期阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vo1．31，No．12014年3月JournalofFuyangTeachersCollege(NaturalScience)Mar．2014基于模糊免疫PID算法的溫度控制系統(tǒng)研究周自斌(安徽經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院信息工程系，安徽合肥230059)摘要：目前溫控系統(tǒng)中最常用的是串級(jí)控制方法，但這種方式存在一定不足，調(diào)控質(zhì)量也不能很好的滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。文章在串級(jí)控制方法的基礎(chǔ)上，著重研究其算法優(yōu)化的可行性，嘗試將模糊機(jī)制、免疫算法和PID控制方式相融合，改進(jìn)原有的控制方法，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，這種新算法可以有效提高溫度控制的
2、效率和精度。關(guān)鍵詞：溫度控制；模糊機(jī)制；免疫算法；PID控制中圖分類(lèi)號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10044329(2014)O1_034-o4TemperaturecontrolsystembasedonfuzzyimmunePIDarithmeticZHOUZi—bin(DepartmentofInformationEngineering，AnhuiEconomicManagementInstitute，HefeiAnhui230059，China)Abstract：Cascadecontrolmethodisoftenusedintemperat
3、urecontrolsystem．However．thismethodhassonedefects．Be—sides，theregulationqualitycannotwellmeettheproductionrequirements．Basedonthecascadecontrolmethod，thefeasibilityofoptimizingitsalgorithmisstudied．Theresearchdeeplyanalyzedtheimmunearithmetictheoryandfuzzymechanismandthen，broughtforwa
4、rdtheintelligentPIDparameterturningtechnologythatwasonthebasisoffuzzyimmunearithmetic．Thesimulationre—suitsprovedthatthenewalgorithmcanefectivelyimprovetheeficiencyandprecisionoftemperaturecontro1．Keywords：temperaturecontrol；fuzzymechanism；immunealgorithm；PIDcontrol串級(jí)控制作為一種行之有效的控制手段，經(jīng)
5、受式中，為主控制器傳遞函數(shù)，如系統(tǒng)采用PID調(diào)了時(shí)間的考驗(yàn)，被廣泛的應(yīng)用在各種過(guò)程控制場(chǎng)節(jié)，=(1++s)；為副控制器傳遞函合。串級(jí)系統(tǒng)的特點(diǎn)是在控制結(jié)構(gòu)上維持主環(huán)和』1數(shù)，在P調(diào)節(jié)狀態(tài)下此函數(shù)將非常簡(jiǎn)單，即r，2=副環(huán)這兩個(gè)閉環(huán)結(jié)構(gòu)。副環(huán)的作用是粗略調(diào)節(jié)，而主環(huán)在副環(huán)的基礎(chǔ)上繼續(xù)完成精細(xì)調(diào)節(jié)，以最終保：。K、是常量，除特別要求外，一般可設(shè)定為1。和為變送器的傳遞函數(shù)，也是常數(shù)。證被調(diào)量滿(mǎn)足工藝要求。在本設(shè)計(jì)中，為系統(tǒng)主回路的傳遞函數(shù)，為本文所采用的被控對(duì)象的模型為：11，'惰性區(qū)；w0為系統(tǒng)副回路的傳遞函數(shù)。、分(s)(3)別設(shè)定為：z(1)㈦=志(4)Y1=2
6、=0．1，K1=K2=1。(s)志(2)收稿日期：2013-08—29基金項(xiàng)目：安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項(xiàng)目(KJ2012Z054)資助。作者簡(jiǎn)介：周自斌(1963一)，男，副教授。研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。第1期周自斌：基于模糊免疫PID算法的溫度控制系統(tǒng)研究35J模糊處理器}計(jì)算控制變量傳感器卜．——--1被控對(duì)象卜+——執(zhí)行機(jī)構(gòu)圖1模糊控制原理變化率ec作為模糊控制器的輸人，將PID參數(shù)變化l算法設(shè)計(jì)量AK、△K，和AK。作為模糊控制的輸出，其結(jié)1．1模糊控制機(jī)制分析構(gòu)如圖2所示。模糊控制是將多種語(yǔ)言處理邏輯理論合為一體的計(jì)算機(jī)智能控制，其基本原理如圖1所示。
7、模糊控制的核心構(gòu)件為模糊控制器，其中的控制規(guī)則由計(jì)算機(jī)的程序來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。下面給出實(shí)現(xiàn)模糊控制算法的過(guò)程：首先，通過(guò)采樣來(lái)獲得某點(diǎn)的真實(shí)值，再將其與預(yù)定值比對(duì)，得出誤差E，即為輸入量。下一步則進(jìn)入模糊化過(guò)程，經(jīng)過(guò)模糊規(guī)則圖2模糊自適應(yīng)控制器結(jié)構(gòu)圖的處理得到的模糊量e，再根據(jù)e和模糊控制規(guī)則1．2．2模糊化過(guò)程可計(jì)算得模糊控制量u。模糊化即精確量轉(zhuǎn)為模糊量的過(guò)程。數(shù)學(xué)模型u=e。RR為模糊算子(5)得到的控制變量都是精確量，而模糊控制系統(tǒng)的樹(shù)模糊化是為了從大量的真實(shí)數(shù)據(jù)中離散出有立對(duì)象都是模糊量，所以必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換才能執(zhí)行。效的規(guī)則進(jìn)行分析，模糊化操作的結(jié)果當(dāng)然會(huì)存在本
8、系統(tǒng)中的溫
