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基于超小型可编程控制器实现的模糊控制器基于超小型可编程控制器实现的模糊控制器

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编号:    大小:162.35KB    格式:PDF    上传时间:2015-04-17
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20
金币
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超小型可编程控制器 小型可编程控制器 可编程控制器 超小型 模糊控制器的 模糊控制 可编程 控制器 微型可编程控制器 控制系统 基于可编程控制器
资源描述:
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net计 算 机 应 用 五 三 二 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 — 一 —基 于 超 小 型 可 编 程 控 制 器 实 现 的 模 糊 控 制 器 ‘女 , 沛陕 西 工 学 院 电 子 系 · 西 安 , 。 。摘 要 本 文 提 出 了 用 超 小 型 可 编 程 控 制 器 简 称 以 模 糊 控 制 原 理 为 编 程 思 想 , 实 现 过程 参 量 的 模 糊 控 制 。 经 实 验 室 试 运 行 , 表 明 该 控 制 器 具 有 可 靠 性 高 、 杭 扰 能 力 强 等 特 ,点 。 由 此 控制 器 组 建 的 控 制 系 统 有 较 强 的 鲁 棒 性 , 性 能 价 格 比 高 。关 键 词 , 模 糊 控 制 , 偏 差 , 偏 差 变 化 率 , 逻 辑 规 则问 题 的 提 出工 业 上 许 多 对 象 难 以 建 立 起 精 确 的 数 学模 型 。 诸 如 水 泥 窑 、 玻 璃 窑 、 钢 化 玻 璃 炉 、 冶 炼炉 、 加 热 炉 等 , 此 类 对 象 涉 及 的 变 量 多 , 各 种参 量 又 存 在 着 程 度 不 同 的 时 变 性 、 非 线 性 、 强祸 合 、 大 滞 后 等 因 素 , 给 控 制 带 来 极 大 困 难 。至 今 , 许 多 过 程 参 量 还 未 实 现 自 动 控 制 , 现 有的 许 多 自 动 控 制 系 统 精 度 难 以 提 高 , 要 实 现自 动 控 制 或 提 高 控 制 精 度 , 控 制 系 统 就 被 迫趋 向 复 杂 化 。 这 样 又 悖 于 控 制 上 的 不 相 容 原理 。 更 重 要 的 是 危 及 系 统 的 可 靠 性 、 降 低 性 能价 格 比 。 能 不 能 在 模 型 很 不 准 确 的 情 况 下 , 实现 自 动 控 制 , 且 系 统 具 有 高 的 可 靠 性 , 强 的 适应 性 和 高 的 性 能 价 格 比 呢模 糊 控 制 之 所 以 能 得 到 迅 速 发 展 , 在 很大 程 度 上 在 于 它 不 要 求 对 象 的 精 确 数 学 模型 , 再 者 模 糊 控 制 本 身 就 是 一 种 非 线 性 控 制 ,当 对 象 参 数 发 生 变 化 时 , 有 较 强 的 适 应 性 , 亦即 具 有 强 的 鲁 棒 性 。 是 高 速 发 展 中 工 业自 动 化 领 域 里 的 全 高 新 技 术 产 品 , 它 以 极 高的 可 靠 性 和 应 用 的 方 便 性 , 正 在 迅 速 普 及 应用 。本 文 针 对 过 程 参 量 的 特 点 提 出 了 如 何 把模 糊 控 制 原 理 和 高 新 技 术 产 品 一 相 结 合实 现 模 糊 控 制 , 并 给 出 了 通 用 的 实 现 方 法 。控 制 思 想模 糊 控 制 器 的 控 制 规 则 是 基 于 手 动 控 制策 略 的 , 而 手 动 控 制 策 略 又 是 人 们 通 过 学 习 、试 验 及 长 期 的 经 验 累 积 而 形 成 且 存 储 在 操 作者 大 脑 中 的 一 种 技 术 知 识 集 合 。 手 动 控 制 过程 一 般 是 通 过 对 被 控 对 象 过 程 的 一 系 列 观测 , 操 作 者 再 根 据 已 有 的 经 验 和 技 术 知 识 , 进行 综 合 评 判 并 作 出 相 应 的 控 制 决 策 。 改 变 施加 在 被 控 对 象 上 的 控 制 作 用 , 从 而 使 系 统 达到 预 期 的 目 标 。利 用 模 糊 集 合 理 论 和 语 言 变 量 的 概 念 ,可 以 把 利 用 语 言 归 纳 的 手 动 控 制 策 略 上 升 为数 值 运 算 。 用 计 算 机 来 完 成 这 个 任 务 以 代 替人 的 手 动 控 制 , 实 现 模 糊 自 动 控 制 。本 文 是 把 人 的 手 动 控 制 策 略 转 变 为 逻 辑关 系 , 采 取 逻 辑 运 算 , 用 来 完 成 该 过 程实 现 自 动 控 制 。下 面 给 出 一 、 二 维 模 糊 控 制 器 的 控 制 规则 。一 维 模 糊 控 制 规 则一 维 模 糊 控 制 是 针 对 偏 差 而 言 的 。 偏 差可 分 为 、 、 、 、 、 、 、等 , 其 输 出 可 分 为 、 、 、 、 、 、、 等 , 其 规 则 如 下案 收 稿 日 期 叨 一 一, 确 年 第 期 基 础 自 动 化© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net计 算 机 应 用 去 夏 ‘ 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一一由 于 一 维 仅 是 针 对 偏 差 而 言 , 使 得 控 制精 度 不 高 , 调 节 时 间 长 , 甚 至 会 出 现 振 荡 。 为了 克 服 一 维 的 缺 点 才 有 了 二 维 甚 至 更 多 维 的控 制 思 想 。二 维 模 糊 控 制 规 则二 维 是 在 一 维 的 基 础 上 引 入 了 偏 差 变 化率 这 一 参 量 。 偏 差 分 为 、 、 、 、、 、 , 偏 差 的 变 化 率 分 为 、、 、 、 、 、 。 输 出 分 为 、、 、 、 、 、 。 其 控 制 规 则 如 下乙乙乙乙一一 乙一邑 一邑一乙一乙衣一邑一基 础 自 动 化 州 年 第 期衣等 等诚 然 若 过 程 参 量 不 同 , 各 语 言 变 量 代 表的 意 义 不 同 。 即 使 同 一 个 参 量 , 由 于 工 艺 变化 、 各 语 言 变 量 的 划 分 及 所 代 表 的 意 义 不 同 。在 此 仅 给 出 了 一 个 通 用 的 规 则 。 详 见 文 献。实 现 问 题偏 差 的 实 现我 们 知 道 传 感 器 的 信 号 大 小 描 述 着 被 控参 量 的 变 化 情 况 。 要 实 现 模 糊 控 制 , 首 先 须 把偏 差 模 糊 化 , 用 若 干 个 语 言 变 量 来 描 述 。 对 有些 而 言 , 由 于 没 有 模 拟 量 通 道 , 因 此 , 必须 把 输 入 信 号 通 过 转 换 电 路 , 变 成 与 语 言 变量 相 对 应 的 电 平 开 关 信 号 , 对 该 信 号 再 加以 隔 离 , 与 的 输 入 节 点 州 连 。 这 样 ,输 入 节 点 的 状 态 就 描 述 了 参 量 的 偏 差 变 化 情况 , 如 图 所 示 。值号放 大 器 , 卜 叫 比 较 器 卜 一 加放 大 器 天 卜 比 较 器 一孔 竺 竺 口 一 坦 竺 引 一图图 中 , 。 … , 用 不 同 的 放 大 倍数 形 成 偏 差 的 档 次 的 划 分 。 若 偏 差 正 大 用来 反 映 , 偏 差 次 大 用 来 反 映 … ,一 旦 为 高 电 平 通 过 隔 离 送 入 表明 此 时 偏 差 为 正 大 , 为 高 电 平 就 表 明 此时 偏 差 为 次 正 大 … , 其 余 类 推 。输 出 实 现输 出 的 节 点 的 状 态 组 合 , 代 表 着 控
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