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4.2.2 基于FF的模糊PID控制试验验证(下)在线视频

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4.2.2 基于FF的模糊PID控制试验验证(下)课程教案、知识点、字幕

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

智能控制课程列表:

第一章 智能控制课程概论

-开篇

--开篇

-1.1课程考试方式

--1.1课程考试方式

-1.2 数据、信息、知识与智能

--1.2 数据、信息、知识与智能

-1.3传统控制面临的挑战

--1.3 传统控制面临的挑战.

-1.4 控制科学发展过程

--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

第二章 专家控制专题

-2.1基于搜索的问题求解

--2.1.1 搜索与人工智能的关系

--2.1.2 算法1 随机搜索

--2.1.3 算法2 引入CLOSED表.

--2.1.4 算法3 引入OPEN表.

--2.1.5 纵向搜索算法(深度优先搜索)

--2.1.6 横向搜索算法(广度优先搜索)

-- 2.1.7 均一代价搜索

--2.1.8 启发式搜索

--2.1.9 登山法和最佳优先搜索.

-- 2.1.10 A星算法

-- 2.1.11 八数码魔方实例分析

-2.2 专家系统简介

--2.2.1 专家系统简介(上)

--2.2.2 专家系统简介(下)

- 2.3 专家PID

--2.3.1 专家PID (上)

--2.3.2 专家PID (下)

-第二章测试

第三章 模糊控制的理论基础

-3.1 模糊控制概述

--3.1.1 模糊控制概述

-3.2 模糊集合

--3.2.1 模糊集合(上)

--3.2.2 模糊集合(中)

--3.2.3 模糊集合(下)

-3.3 隶属函数

--3.3隶属函数.

-3.4 模糊关系及其运算

--3.4模糊关系及其运算

-第三章测试

第四章 模糊控制

- 4.1 模糊自适应整定PID控制原理

--4.1.1 模糊自适应整定PID控制原理(上)

--4.1.2 模糊自适应整定PID控制原理(下)

-4.2 基于FF的模糊PID控制试验验证

-- 4.2.1 基于FF的模糊PID控制试验验证(上)

-- 4.2.2 基于FF的模糊PID控制试验验证(下)

-第四章测试

第五章 神经网络的理论基础

- 5.1 神经网络简介

--5.1 神经网络简介

- 5.2 神经网络的发展简史

--5.2 神经网络的发展简史

-5.3 神经网络的基本概念

--5.3 神经网络的基本概念

- 5.4 神经网络的分类

--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

--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

第六章 典型神经网络

-6.1 感知器

--6.1.1 感知器的数学模型.

--6.1.2.1 感知器应用实例分析(实现逻辑运算与或非)

--6.1.2.2 感知器应用实例分析(实现逻辑运算异或)

- 6.2 BP神经网络

--6.2.1.1 BP神经网络简介(上)

--6.2.1.2 BP神经网络简介(中)

--6.2.1.3 BP神经网络简介(下)

--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

第七章 遗传算法及其应用

- 7.1 什么是遗传算法

--7.1 什么是遗传算法

-7.2 遗传算法的特点

--7.2 遗传算法的特点

-7.3 遗传算法的基本操作之复制

--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

--7.4 遗传算法的基本操作之交叉与变异

-第七章测试

第八章 遗传编程

-8.1 遗传编程工作原理

--8.1 遗传编程工作原理

-8.2 遗传编程基本操作之复制

--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

--8.3 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

-- 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

-期末测试

4.2.2 基于FF的模糊PID控制试验验证(下)笔记与讨论

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