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1、压力模糊控制规则自调整设计目录摘要 全文加332889463关键词bsratKywors前言第1章压力广义对象的组成和数学模型的建立1.压力罐压力广义对象的组成部分介绍1.1.压力传感器与变送器.1.变频器与提升泵1.1.3压力罐设备介绍（实验室过程控制装置)12压力广义对象阶跃响应时间特性曲线1.1测试压力是实验装置手动开关位置设置1.2.测试操作步骤1.3测试结果曲线及有关数据.2.压力广义对象数学模型(传递函数)辨识第2章控制器选择2未加控制器时压力闭环控制系统质量指标分析计算2.2控制器比较与选择221常规PI控制器2模糊控制器（1)模糊ID控制器（2)模糊控制规则可调整的模糊控制器(
2、3）选择模糊控制规则可调整的压力模糊控制系统的总体方框图第3章模糊控制器设计3.1单输入单输出模糊控制器框图3.二维输入一维输出模糊控制器框图三维输入一维输出模糊控制器框图3.4二维输入一维输出模糊控制表建立3.1人工控制压力2压力偏差变化、压力偏差变化率及变频器变化的模糊化3.3压力控制规则设计(压力模糊控制表的建立).压力模糊控制表的使用方法.45压力模糊控制表的调整方法(）带一个调整因子(2)带两个调整因子(3)带智能权函数第章用MATAB/simuink仿真研究模糊控制表（控制规则）自调整的方法.1二维输入一维输出模糊控制表的调整4.1.控制规则的解析描述.1.2带一个调整因子的模糊控
3、制规则的压力控制系统的仿真4.13带两个调整因子的模糊控制规则的压力控制系统的仿真.1.4带自调整函数的模糊控制规则的压力控制系统的仿真4.2考虑系统中非线性特性影响的压力模糊控制系统仿真4.2.1考虑系统死区特性影响4.2.2考虑系统中饱和特性影响4.考虑压力广义对象结构参数4.31压力广义对象结构变化(变为二阶惯性环节）4.3.2广义对象(增益K改变为5%K0,改变为10%K）4.3.3广义对象（时间常数改变为5T0，改变为100）4.常规P压力控制系统仿真.1调整Kp、T、Td为最佳时仿真44.考虑系统中死区特性影响时仿真.4.3考虑系统中饱和特性影响时仿真44.当压力广义对象结构参数变
4、化时仿真第5掌压力模糊控制规则自调整控制系统的组态王软件编程5.1主程序流程图5.2编程命令语言结论致谢参考文献毕业设计小结摘 要本文对压力模糊控制规则自调整的设计做了比较详尽的论述,并结合TB仿真软件对控制系统做了仿真,得到其响应曲线,并与PID控制方法进行比较,从而得出模糊控制器在压力自动控制中具有很高的应用价值。利用模糊控制原理，对变频调速变压供水系统进行了研究,介绍了模糊控制策略的设计思想，采用PLC控制和变频调速技术使系统得以实现。实践证明系统实时性强,可靠性高,对于单泵站供水具有明显的推广应用价值。关键词:模糊控制,控制规则自调整，仿真AbtrcIn tispape, the st
5、ress rle sf-unngfuzy controldesi mad a moredealed discussion,and bied wit MATLAB iaionoftwae rcontl stem smatin,ettheresponse cure，gt theesponse cur， and cmpredw PID otrl method,u cncluded th the fuzz conroler hsheery h applicatnvaleithe atoaic presur ntoUgth fuzzy cntol pincip,variable voltagevriab
6、le fequency cotowaerspply sstem w tde,te ppentrcs the deigno the fzzy cntro srategy，PL control n fruecy control f mr seed tecnlogyto iplment syst.Te practisprov te stm ral-timperrmc,H safely d reliability,o asnge pumnsation wtr sppys obvious ppiaton aue.Key wor:fuzzyconrol，Selftuning cotrol rus，simu
7、latin前 言美国西佛罗里达大学的詹姆斯教授曾举过一个鲜明的例子。假如你不幸在沙漠迷了路,而且几天没喝过水，这时你见到两瓶水，其中一瓶贴有标签:“纯净水概率是.1”，另一瓶标着“纯净水的程度是091”。你选哪一瓶呢?相信会是后者。因为后者的水虽然不太干净,但肯定没毒,这里的.9表现的是水的纯净程度而非“是不是纯净水”,而前者则表明有19%的可能不是纯净水。再比如“人到中年”,就是一个模糊事件,人们对“中年”的理解并不是精确的一个岁数。 从上边的例子，可以看到模糊逻辑不是二者逻辑非此即彼的推理,它也不是传统意义的多值逻辑，而是在承认事物隶属真值中间过渡性的同时，还认为事物在形态和类属方面具有亦
8、此亦彼性、模棱两可性模糊性。正因如此，模糊计算可以处理不精确的模糊输入信息，可以有效降低感官灵敏度和精确度的要求,而且所需要存储空间少，能够抓住信息处理的主要矛盾,保证信息处理的实时性、多功能性和满意性。 美国加州大学L.deh博士于195年发表了关于模糊集的论文，首次提出了表达事物模糊性的重要概念隶属函数。这篇论文把元素对集的隶属度从原来的非0即1推广到可以取区间【0，1】的任何值，这样用隶属度定量地描述论域中元素符合论域概念的程度，就实现了对普通集合的扩展,从而可以用隶属函数表示模糊集。模糊集理论构成了模糊计算系统的基础,人们在此基础上把人工智能中关于知识表示和推理的方法引入进来,或者说把
9、模糊集理论用到知识工程中去就形成了模糊逻辑和模糊推理;为了克服这些模糊系统知识获取的不足及学习能力低下的缺点,又把神经计算加入到这些模糊系统中,形成了模糊神经系统。这些研究都成为人工智能研究的热点,因为它们表现出了许多领域专家才具有的能力。同时,这些模糊系统在计算形式上一般都以数值计算为主,也通常被人们归为软计算、智能计算的范畴。模糊计算在应用上可是一点都不含糊,其应用范围非常广泛,它在家电产品中的应用已被人们所接受,例如,模糊洗衣机、模糊冰箱、模糊相机等。另外,在专家系统、智能控制等许多系统中，模糊计算也都大显身手。究其原因,就在于它的工作方式与人类的认知过程是极为相似的。在这里，笔者结合自
10、己的研究实践,以一个建筑结构选型的专家系统为例,说明模糊推理系统是如何模仿领域专家的思维进行工作的，其中所用到的步骤、计算过程在其他模糊系统中也具有典型的代表性。模糊计算方法以模糊集理论为基础，它有诸如模糊信息检索、模糊识别、模糊聚类等许多广泛的应用，而且由于其采用的方法也是人类大脑所采用的认知方法,因而在社会学方面也大有用武之地。人脑也正是采用模糊的手段，极大地压缩了信息的输入量、处理量、存储量，才得以满意地处理所面临的各种问题。 我们可以看到神经计算具有学习能力,同时也具有联想、记忆的功能，但是它的知识表达不是显性的,而是隐含在众多的神经联接强度中。而模糊计算正相反,它的学习能力较差，知识
11、与经验的获取很多要靠人来完成,但它的知识表达明确，贴近自然。事实上,真正实用的系统常常把二者合而为一、互用所长、互补所短。无论是用模糊逻辑增强的ANN，还是用NN增强的模糊逻辑系统,都可以使系统既具有开放的自学习、自适应能力,又具有令人满意的规则推理过程及结论。最近还有一种研究趋势，将几个BP神经网络组合在一起来实现模糊规则及推理过程。 可以预见，在未来，模糊计算还会有更大的发展，其应用也会越来越多,最终它将在高级智能系统中发挥不可或缺的作用。第一章压力广义对象的组成和数学模型的建立1.1压力罐压力广义对象的组成部分介绍1.1压力传感器与变送器压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普
12、通压力传感器的输出为模拟信号,模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。而我们通常使用的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称为压电传感器。图1-1压力传感器压力传感器是使用最为广泛的一种传感器。传统的压力传感器以机械结构型的器件为主，以弹性元件的形变指示压力,但这种结构尺寸大、质量轻,不能提供电学输出。随着半导体技术的发展,半导体压力传感器也应运而生。其特点是体积小、质量轻、准确度高、温度特性好。特别是随着MEMS技术的发展,半导体传感器向着微型化发展,而且其功耗小、可靠性高。 图12
13、压力变送器压力变送器是一种接受压力变量,经传感转换后,将压力变化量按一定比例转换为标准输出信号的仪表。变送器的输出信号传输到中控室进行压力指示、记录或控制。当压力直接作用在测量膜片的表面，使膜片产生微小的形变,测量膜片上的高精度电路将这个微小的形变变换成为与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，然后采用专用芯片将这个电压信号转换为工业标准的4-A电流信号或者1-V电压信号。由于测量膜片采用标准话集成电路，内部包含线性及温度补偿电路，所以可以做到高精度和高稳定性，变送电路采用专用的两线制芯片，可以保证输出两线制2OmA电流信号,方便现场接线。112变频器与提升泵 图1-变频器变频器（VrablefrequencyDri，FD）是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部GBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 图4提升泵根据提升泵的工作原理和结构的不同，提升泵可分为缠绕式提升泵和摩擦式提升泵两大类
