当前课程知识点:智能控制 > 第四章 模糊控制 > 4.2 基于FF的模糊PID控制试验验证 > 4.2.2 基于FF的模糊PID控制试验验证(下)
那么这是采用的是
基金会现场总线
采用组态软件
进行一个硬件配置的一个结果
我们配置了DFI302网关
TT302温度变送器
LD302流量变送器
LD101是一个差压变送器
测给水流量的
FI302现场总线电流转换器
给它们提供三路模拟量输出通道
还有LT102
LD102是2号储水罐的
它的测液位的
测给水流量的
这是一个硬件配置组态图
那么这里面我们可以
为了控制一号储水罐的水温
我们涉及到这样一个关于
一号储水罐水温的
这样一个串级控制系统
我们发现这个一号储水罐
它本身是
它可以通过加热器对它进行加热
我们可以通过
这个时候我们可以通过调节它的给水流量
也就是说调节它的
气动调节阀的阀门开度
来控制它的给水流量
从而进而进一步控制它的储水罐的水温
这实际上就是一个串级控制系统
那么在串级控制系统里
我们发现这里 主控制器
PID控制器的功能
它是在温度变送器TT302里面实现
副控制器PID功能是在LD302
也就是我们连接在一号储水罐
有个进水管道的
有个弯管流量计
把它连接过来
通过差压测流量的方式
LD302测量一号储水罐的
通过弯管流量计测量它的给水流量的
通过把副控制器配置在LD302里
然后执行机构
执行机构实际上是气动调节阀
它接收的是模拟量信号指令
这个信号指令在哪里
是来自FI302的
现场总线电流转换器提供了一路
模拟量输出
4到20毫安的最大值输出
那么它的FI302第二路输出到哪里去了呢
送给一号储水罐
它来自它的一号给水泵的
通过变频调速
改变它的给水流量
那么第三个通道
通过调功模块改变了加热器的功率
改变了储水罐的加热功率
从而对这个系统来说是一个扰动
所以这里面
我们构成这样一个串级控制系统
那么发现主控制器、副控制器
执行器分别配置在哪里呢
温度变速器TD302
差压测流量变速器LD302以及FI302
现场总线的电流转换器中
这样构成这样一个串级控制系统
我们要做一些什么事情呢
那么在传统控制系统
是通过加了一个副回路
提升系统的性能了
我们这里面我们还把副控制器
仍然采用传统的PID控制器
我们想在主控制器里面
采用模糊PID控制器
那么这是在基金会现场总线
的控制系统里面设计的一个组态图
那么显然T01-PID关于温度的
这是主控制器
T01-AI这是温度变速器
它的变量的反馈值
LD-PID显然是副控制器
关于副回路的给水流量了
后面还有一个LD302呢
向它提供的是一个流量反馈信号
这样构成了一个温度串级控制系统
控制逻辑组态
这里面我们通过OPC的方式
设计了一个模糊PI在线优化程序
实际上取代了传统的
主控制器的PID控制器
那么针对现场的设备
我们通过OPC的方式进行通信
实时地采集一些信息
设计了主控制器的
模糊PI控制器
进行在线优化
这里面主控制器的 它两个输入
分别为偏差
偏差的导数
e和ec
那么它对应的输出
模糊PI
它的输出ΔKp和ΔKi
我们采用这种隶属度函数曲线
负大NB、负小NS、零ZO、正小PS、正大PB
这样五条隶属度函数曲线
把它划分为五个模糊子集
然后我们设计了这样一个
5×5的模糊PI自整定规则
25条模糊控制规则
这里面举个例子
当第一个输入误差为负小的时候
并且误差的导数为正小的时候
那么ΔKp和ΔKi都是0就保持不动
再可以举个例子
当第一个输出输入
误差为正大的时候
并且第二个输入ec为正大的时候
那么ΔKp是负大
ΔKi是正大
这样的话刚刚够成了5×5
25条控制规则
这是我们设计的模糊PI在线优化界面
实际上这样就实时地显示了
我的主控制器PI控制器的参数
会随着它的误差
误差的导数实时触发哪些规则
然后在初始值基础上进行一个叠加
构成了一个主控制器就是模糊控制器
PI控制器
副控制器仍然是一个PI控制器
这样一个串级控制策略
这是一个模糊PI在线优化程序的界面
实际上后面
右边右下角看到有
可以对它主控制器进行一个
模糊PI和传统PI这样一个切换
这是一个上位机的监控画面
那么我们通过实验效果
证明了我们这次设计的模糊PI控制算法
达到了比较好的效果
也就是说在传统的
串级控制回路的基础上
主控制器采用模糊PID控制器控制算法
可以获得比较好的性能
因为它充分结合了模糊控制
可以在线自动整定参数的性质
优点以及传统的PI控制器
可以实现稳态误差的优点
并且采用串级控制策略
通过调节气动调节阀的阀门开度大小
改变一号储水罐的给水流量
从而达到控制一号储水罐水温的目的
好 这就是我们设计的
基于基金会现场总线的
模糊PID控制器实验验证
-开篇
--开篇
-1.1课程考试方式
-1.2 数据、信息、知识与智能
-1.3传统控制面临的挑战
-1.4 控制科学发展过程
-1.5 智能控制的多元论
--1.5
-1.6 控制策略的渗透与融合
--1.6
-1.7 智能控制与传统控制的联系与区别
--1.7
-1.8 智能控制的类型之分级递阶智能控制系统
--1.8
-1.9 智能控制的类型之专家控制系统
--1.9
-1.10 智能控制的类型之模糊控制系统
--1.10
-1.11 智能控制的类型之神经网络控制系统,智能控制的类型之基于规则的仿人智能控制系统,集成智能控制系统,组合智能控制
--1.11
-1.12智能控制系统的类型之基于规则的仿人智能控制系统,集成智能控制系统,组合智能控制
--1.12
-1.13本章小结
--1.13
-第一章测试
-2.1基于搜索的问题求解
-- 2.1.7 均一代价搜索
-- 2.1.10 A星算法
-2.2 专家系统简介
- 2.3 专家PID
-第二章测试
-3.1 模糊控制概述
-3.2 模糊集合
-3.3 隶属函数
--3.3隶属函数.
-3.4 模糊关系及其运算
-第三章测试
- 4.1 模糊自适应整定PID控制原理
-4.2 基于FF的模糊PID控制试验验证
-第四章测试
- 5.1 神经网络简介
- 5.2 神经网络的发展简史
-5.3 神经网络的基本概念
- 5.4 神经网络的分类
-5.5 神经网络的学习算法、基本特征和研究领域
-第五章测试
-6.1 感知器
--6.1.2.1 感知器应用实例分析(实现逻辑运算与或非)
- 6.2 BP神经网络
--6.2.2.1 BP神经网络应用实例分析之一:逻辑运算异或实现
--6.2.2.2 BP神经网络应用实例分析之二:非线性函数拟合
-第六章测试
- 7.1 什么是遗传算法
-7.2 遗传算法的特点
-7.3 遗传算法的基本操作之复制
-7.4 遗传算法的基本操作之交叉与变异
-第七章测试
-8.1 遗传编程工作原理
-8.2 遗传编程基本操作之复制
-8.3 遗传编程基本操作之交换和突变
- 8.4 遗传编程的工作步骤及实例分析
-第八章测试
-期末测试





