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模糊参数自整定PID控制技术在天然气压力控制系统中的应用

来源:论文学术网
时间:2024-08-19 08:16:42
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模糊参数自整定PID控制技术在天然气压力控制系统中的应用【摘要】:常规PID控制具有算法简单,可以改善系统的动态特性和稳态特性的优点,因而被广泛的应用于各种工业控制系统中。但是在进

【摘要】: 常规PID控制具有算法简单,可以改善系统的动态特性和稳态特性的优点,因而被广泛的应用于各种工业控制系统中。但是在进行天然气压力控制时,由于环境昼夜温度变化以及其它的一些不可检测的因素的影响,相应的带来了系统参数的变化,传统PID控制器的参数往往是针对一种情况进行整定,因此很难保持压力的恒定。针对这种情况,本文设计出一种模糊参数自整定PID控制器,根据天然气压力控制中环境温度和气源的实际情况,利用模糊控制器对PID控制器的参数进行在线自调整,使其能够适应被控制过程中对象的变化,从而实现恒压力控制。 本文较为详细地阐述了模糊控制原理。模糊控制系统主要由由模糊控制器和一些外围器件构成,其核心是模糊控制器。其次又重点介绍了模糊参数自整定PID控制器的设计过程,通过把模糊控制应用于PID参数的调整,能适应一些对控制要求较高的系统。 该系统在实验室仿真成功,系统工作稳定,操作方便,能够获得满意的性能指标,具有较好的快速跟随性,且稳态精度高,调节时间有了明显改善,提高了系统的抗干扰能力,全面的改善了系统的动态性能。经过一段时间的实际应用,效果良好,明显取得了比常规PID控制器在天然气压力控制中更好的控制特性。 【关键词】:模糊控制 模糊参数自整定PID控制器 天然气压力控制
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP273.4
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第一章 概述7-9
  • 1.1 项目背景介绍7
  • 1.2 项目解决方案7
  • 1.3 本文所作的工作7-9
  • 第二章 模糊控制基本理论9-23
  • 2.1 模糊控制的基本思想9-10
  • 2.2 模糊控制系统的组成10-11
  • 2.3 模糊控制的基本原理11
  • 2.4 模糊控制器设计的基本方法11-23
  • 2.4.1 模糊控制器的结构设计12-13
  • 2.4.2 模糊控制规则的设计13-14
  • 2.4.3 精确量的模糊化方法14
  • 2.4.4 模糊推理及其模糊量的非模糊化方法14-15
  • 2.4.5 论域、量化因子、比例因子的选择15-18
  • 2.4.6 模糊控制查询表及算法流程图18-21
  • 2.4.7 采样时间的选择21-23
  • 第三章 模糊参数自整定PID 控制器的设计23-36
  • 3.1 模糊参数自整定PID 控制器的结构23
  • 3.2 模糊控制器的设计23-36
  • 3.2.1 模糊控制器变量的选择24-25
  • 3.2.2 控制规则的建立25-31
  • 3.2.3 模糊变量赋值表的确定31-32
  • 3.2.4 模糊查询表的建立32-36
  • 第四章 仿真及性能分析36-41
  • 4.1 仿真工具介绍36
  • 4.2 仿真结果及性能分析36-41
  • 第五章 模糊参数自整定PID 控制方法在天然气压力控制中的应用41-44
  • 第六章 结束语44-45
  • 参考文献45-47
  • 致谢47-48
  • 攻读硕士期间发表的论文48-49
  • 附录 1 PLC 输入输出点表49-51
  • 附录 2 压缩机工艺流程图51-52
  • 详细摘要52-55


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