基于PLC的自适应模糊_PID压力控制系统
- 格式：pdf
- 大小：832.88 KB
- 文档页数：2
（１）
式中：△Ｋｊ 分别代表△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ。 模糊控 制器 的 最 终输 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 分 别经 修 正 系数 修正后， 与常 规 ＰＩＤ 控制 器 的 Ｋｐ′、Ｋｉ′和 Ｋｄ′分 别 相 加， 其 和 作 为 ＰＩＤ 控制器的实际参数。即：
（２） （３） （４）
杨云飞： 教师 高级工程师 硕士
２ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制器的设计
２．１ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构如图 １ 所示。系统主要由 模糊控制器和 ＰＩＤ 控制器两部分构成。其中模糊控制器由 ＳＦＣ１、ＳＦＣ２ 和 ＳＦＣ３ 三个子模糊控制器组成复合模糊控制器。 模糊推理系统以系统的误差和误差变化率作为输入， 根据设计 好的模糊推理规则进行模糊推理运算， 分别控制 ＰＩＤ 控制器的 三个参数 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ， 从而调整系统的控制量， 使系统具有良 好 的 动 、静 态 性 能 。 子 模 糊 控 制 器 的 输 出 为 ：
（１） 采用 ＴＰ－ ５６０ 触 摸屏 作 为 人机 界 面 ， 系 统 的 各 项 操 作 指 令通 过 ＴＰ－ ５６０ 触 摸屏 及 通 讯电 缆 传 送 到 ＰＬＣ。ＰＬＣ 根 据 操 作 指令和预先设计好的程序进行相应的动作控制。
图 ２ 控制系统结构图
本文 在 ＰＩＤ 控制 和 模 糊控 制 技 术的 基 础 上， 设 计 了 自 适 应 模糊 ＰＩＤ 控制系统。兼取两者之长处， 既具有较高的控制精度， 又 有 良 好 的 鲁 棒 性 和 适 应 性 。 基 于 查 表 法 的 ＰＬＣ 自 适 应 模 糊 ＰＩＤ 控制系统， 控制可靠、灵活且实现方便。对于具有 滞 后和 非 线性等的对象系统， 有较好的应用前景。 参考文献 ［１］诸静等． 模糊控制原理与应用［Ｍ］． 机械工业出版社，２００３ ［２］冯冬青，谢宋和．模糊智能控制［Ｍ］． 北京：化学工业出版社，１９９８ 作 者 简 介： 杨 云 飞（１９６５－ ）， 男，常 熟 理 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 系 教 师，高 级 工 程师／硕 士 ， 主要 从 事 智能 控 制 、过 程 控 制 的 教 学 研 究工作。 （２１５５００ 江苏常熟 常熟理工学院 信息与控制工程系）杨云飞 （Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｉｎｆｏｒ ｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ， Ｃｈａｎｇ Ｓｈｕ Ｉｎ－ ｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈａｎｇ Ｓｈｕ ２１５５００， ｃｈｉｎａ）Ｙａｎｇ Ｙｕｎ－ ｆｅｉ 通 讯 地 址：（２１５５００ 江 苏 常 熟 常 熟 理 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 系）杨云飞
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 微 计 算 机 信 息 》（ 测 控 自 动 化 ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ９－１ 期
的误差和误差变化率， 经过量化， 得到系统的输入语言变量 Ｅ
和 ＥＣ。输出变量为△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ。 误 差 Ｅ 和 误 差 变 化 率 ＥＣ 的 模 糊 子 集 为 ｛ＰＢ，ＰＭ，ＰＳ，ＺＯ，ＮＳ，
１ 所示模糊控制表。
表１
（２） ＰＩＤ 控 制 器 的 参 数 在 ＴＰ－ ５６０ 触 摸 屏 上 进 行 设 定 。ＴＰ－ ５６０ 触 摸 屏 通 过 读 取 ＰＬＣ 相 应 存 储 器 的 数 值 显 示 被 控 系 统 的 压力数值及变化情况。
（３） 通过 ＥＭ２３５ 模块进行模拟量的输 入和 输 出 转换 。系 统 的压力经压力传感器检测并经 ＥＭ２３５ 模块转换后传送给 ＰＬＣ； ＰＬＣ 的输出控制信号经 ＥＭ２３５ 模块转换后送变频器， 采用电流 传输， 以减小干扰信号的影响。
ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ ａｓ ｉｎｐｕｔ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｖａｒｙｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｔａｔｅ ｖａｒｙｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｔｏ ｇｅｔ ｇｏｏｄ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｑｕａｌｉｔｙ．
ＮＭ，ＮＢ｝， 对应的论域为｛３，２，１，０，－ １，－ ２，－ ３｝。
输 出 变 量 △Ｋｐ、△Ｋｉ 和 △Ｋｄ 的 模 糊 子 集 为 ｛ＰＢ，ＰＭＢ，ＰＭ， ＰＭＳ，ＰＳ，ＺＯ，ＮＳ，ＮＭＳ，ＮＭ，ＮＭＢ，ＮＢ｝， 对 应 的 模 糊 论 域 为｛１，０．８，０．６，
０．４，０．２，０，－ ０．２，－ ０．４，－ ０．６，－ ０．８，－ １｝。
新
数等系统难以获得满意的控制效果。模糊控制是以模糊语言
集、模糊变量和模糊推理为基础的新型智能控制算法 ， 其特点
是无需知道被控系统的精确数学模型， 控制性能鲁棒性强， 但
单一的模糊控制， 往往难以满足系统对控制精度的要求。本文
将 ＰＩＤ 控制和模糊控制技术相结合， 设计了自适应模糊－ ＰＩＤ
控制器， 运行结果表明具有良好的控制性能。
输入语言变量 Ｅ 和 ＥＣ， 输出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 均 采 用三 角 型隶属函数。三角型隶属函数具有较高的灵敏度。
２．４ 模糊控制表的制定
模糊推理过程必须执行复杂的矩阵运算， 计算量非常大，
在线实施推理很难满足控制系统实时性的要求， 本文采用查表
法进行模糊推理运算。根据制定的模糊控制规则即推理语句，
图 １ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构 ２．２ ＰＩＤ 参数调整规则 通常， 数字 ＰＩＤ 控制算法可用下式表示：
（５） 根 据 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ 对 系 统 输 出 的 影 响 和 已 有 的 ＰＩＤ 控 制 器 设计经验， 可得出 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ 的调整规则： （１） 当｜ｅ｜较大时， 为 加 快 系统 的 响 应速 度 ， 应 取较 大 的 Ｋｐ 和 较小的 Ｋｄ， 同时为防止积分饱和， 应去掉积分作用， 取 Ｋｉ＝０。 （２） 当｜ｅ｜和｜ｅｃ｜中 等大 时 ， 为 使系 统 避 免产 生 过 大的 超 调 量， 应 取 较 小 的 Ｋｉ 值 ， Ｋｐ 和 Ｋｄ 的 取 值 要 适 中 ， 以 保 证 系 统 的 响 应速度。 （３） 当｜ｅ｜较 小 时， 应 适 当 地 选 取 Ｋｄ 值 。 若｜ｅｃ｜较 小 ， 则 Ｋｄ 可 取 大 些 ； 当｜ｅｃ｜ 较 大 时 Ｋｄ 取 小 些 ， 以 使 系 统 响 应 具 有 良 好 的 稳 态性能。 根 据 上 述 ＰＩＤ 参 数 的 作 用 以 及 在 不 同 的 偏 差 和 偏 差 变 化 率时对 ＰＩＤ 参 数 的要 求 ， 即 可制 定 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 的模 糊 控制规则。 ２．３ 论域与隶属度函数 系统将采样得到的压力信号与给定值加以比较， 得到系统
（收 稿 日 期：２００７．７．２３）（修 稿 日 期：２００７．８．１５）
－ ９０ － ３６０元 ／ 年 邮局订阅号： ８２－９４６
《现场总线技术应用 ２００ 例》
５ 结论
３ 应用系统设计
整 个 系 统 由 ＰＬＣ、输 入／输 出 模 块 、变 频 器 和 ＥＭ２３５ 模 块 、 接触器等组成。ＰＬＣ 采用西门子 Ｓ７－ ２００ 系列 ＣＰＵ２２４。由 ＰＬＣ 根据不同的输入指令进行各数字量的逻辑控制和模拟量的处 理和数据运算， 最后通过变频器控制电机的运转速度来控制系 统的压力， 使系统压力稳定在设定值。
求出控制量， 从而制定模糊控制表。图 １ 模糊系统的推理语句
形式可以表示为：
Ｉｆ Ｅ ｉｓ Ａｉ ａｎｄ ＥＣ ｉｓ Ｂｉ ｔｈｅｎ △Ｋｊ ｉｓ Ｃｉ 其 中 Ａｉ、Ｂｉ 和 Ｃｉ 分 别 为 Ｅ、ＥＣ 和 输 出 量 △Ｋｊ（ｊ＝ｐ，ｉ，ｄ）的 模 糊子集。
技 术
则有合成关系为：
Ｒｉ＝Ａｉ×Ｂｉ×Ｃｉ
４ 实际运行
图 ３ 系统响应曲线 本文 将 自适 应 模 糊 ＰＩＤ 控 制 器 应用 于 管 道压 力 控 制 系 统 。 该装置由油泵将油注入管道油路系统， 并将管道压力保持在设 定值。由于油泵及管道的非线性， 采用单一 ＰＩＤ 控制器控制时效 果较差， 改用自适应模糊 ＰＩＤ 控制器控制后， 其响应曲线 如 图 ３ 所示。在设定值为 ０．８ＭＰα时， 系统上升时间为 ２．９ 分钟， 超调量 σ％＝０．５％， 调节时间 ３．１ 分钟。运行结果表明控制效果良好。
（６）
对于特定的输入量 Ａｉ＊ 和 Ｂｉ＊， 可计算得对应的输出量 Ｃｉ＊ 为：
（７）
创
将求得的模糊控制输出量 Ｃｉ＊ 求并， 则可得到模糊输出 Ｃ＊： （８）
模糊 控 制输 出 Ｃ＊ 为 模 糊 量 ， 运 用 反 模 糊 加 权 平 均 法 求 得
新 输出控制量△Ｋｊ 的精确值。同时经 Ｍａｔｌａｂ 仿真加 以 修正 ， 得 表
您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００７）０９－ １－ ００８９－ ０２
控制系统
基于 ＰＬＣ 的自适应模糊－ ＰＩＤ 压力控制系统
Ｓ ｅ ｌｆ－ ａ ｄ ａ ｐ ｔｉｖｅ Ｆｕ ｚｚｙ－ ＰＩＤ ｐ ｒｅ ｓ ｓ ｕ ｒｅ ｃｏ ｎ ｔｒｏ ｌ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ
（４） ＴＰ－ ５６０ 触摸 屏 与 ＰＬＣ 之 间 采 用 ＲＳ－ ４８５ 通 讯 方 式 ， 数 据类型为 ８ 为数据位， 一位停止位。
（５） ＰＬＣ 根据采集到的误差和误差变化率输入信号 ， 经 过限 幅量化处理后， 按照它们所对应的模糊论域中的取值， 查询模糊 控 制 表 ， 求 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 的 值 ， 再 加 以 修 正 ， 并 与 Ｋｐ′、Ｋｉ′ 和 Ｋｄ′相 加， 即 得 ＰＩＤ 调 节 器 的 控 制 参 数 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ， 最 后 根 据 ＰＩＤ 控制算法计算输出控制量。
技
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒ ｏｌ， ａｄａｐｔｉｖｅ， ＰＩＤ， ＰＬＣ
式中：△Ｋｊ 分别代表△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ。 模糊控 制器 的 最 终输 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 分 别经 修 正 系数 修正后， 与常 规 ＰＩＤ 控制 器 的 Ｋｐ′、Ｋｉ′和 Ｋｄ′分 别 相 加， 其 和 作 为 ＰＩＤ 控制器的实际参数。即：
（２） （３） （４）
杨云飞： 教师 高级工程师 硕士
２ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制器的设计
２．１ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构如图 １ 所示。系统主要由 模糊控制器和 ＰＩＤ 控制器两部分构成。其中模糊控制器由 ＳＦＣ１、ＳＦＣ２ 和 ＳＦＣ３ 三个子模糊控制器组成复合模糊控制器。 模糊推理系统以系统的误差和误差变化率作为输入， 根据设计 好的模糊推理规则进行模糊推理运算， 分别控制 ＰＩＤ 控制器的 三个参数 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ， 从而调整系统的控制量， 使系统具有良 好 的 动 、静 态 性 能 。 子 模 糊 控 制 器 的 输 出 为 ：
（１） 采用 ＴＰ－ ５６０ 触 摸屏 作 为 人机 界 面 ， 系 统 的 各 项 操 作 指 令通 过 ＴＰ－ ５６０ 触 摸屏 及 通 讯电 缆 传 送 到 ＰＬＣ。ＰＬＣ 根 据 操 作 指令和预先设计好的程序进行相应的动作控制。
图 ２ 控制系统结构图
本文 在 ＰＩＤ 控制 和 模 糊控 制 技 术的 基 础 上， 设 计 了 自 适 应 模糊 ＰＩＤ 控制系统。兼取两者之长处， 既具有较高的控制精度， 又 有 良 好 的 鲁 棒 性 和 适 应 性 。 基 于 查 表 法 的 ＰＬＣ 自 适 应 模 糊 ＰＩＤ 控制系统， 控制可靠、灵活且实现方便。对于具有 滞 后和 非 线性等的对象系统， 有较好的应用前景。 参考文献 ［１］诸静等． 模糊控制原理与应用［Ｍ］． 机械工业出版社，２００３ ［２］冯冬青，谢宋和．模糊智能控制［Ｍ］． 北京：化学工业出版社，１９９８ 作 者 简 介： 杨 云 飞（１９６５－ ）， 男，常 熟 理 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 系 教 师，高 级 工 程师／硕 士 ， 主要 从 事 智能 控 制 、过 程 控 制 的 教 学 研 究工作。 （２１５５００ 江苏常熟 常熟理工学院 信息与控制工程系）杨云飞 （Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｉｎｆｏｒ ｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒ ｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ ｉｎｇ， Ｃｈａｎｇ Ｓｈｕ Ｉｎ－ ｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈａｎｇ Ｓｈｕ ２１５５００， ｃｈｉｎａ）Ｙａｎｇ Ｙｕｎ－ ｆｅｉ 通 讯 地 址：（２１５５００ 江 苏 常 熟 常 熟 理 工 学 院 信 息 与 控 制 工 程 系）杨云飞
《Ｐ ＬＣ 技术应用 ２００ 例》
邮局订阅号： ８２－９４６ ３６０ 元 ／ 年 微 计 算 机 信 息 》（ 测 控 自 动 化 ）２００７ 年 第 ２３ 卷 第 ９－１ 期
的误差和误差变化率， 经过量化， 得到系统的输入语言变量 Ｅ
和 ＥＣ。输出变量为△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ。 误 差 Ｅ 和 误 差 变 化 率 ＥＣ 的 模 糊 子 集 为 ｛ＰＢ，ＰＭ，ＰＳ，ＺＯ，ＮＳ，
１ 所示模糊控制表。
表１
（２） ＰＩＤ 控 制 器 的 参 数 在 ＴＰ－ ５６０ 触 摸 屏 上 进 行 设 定 。ＴＰ－ ５６０ 触 摸 屏 通 过 读 取 ＰＬＣ 相 应 存 储 器 的 数 值 显 示 被 控 系 统 的 压力数值及变化情况。
（３） 通过 ＥＭ２３５ 模块进行模拟量的输 入和 输 出 转换 。系 统 的压力经压力传感器检测并经 ＥＭ２３５ 模块转换后传送给 ＰＬＣ； ＰＬＣ 的输出控制信号经 ＥＭ２３５ 模块转换后送变频器， 采用电流 传输， 以减小干扰信号的影响。
ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｃｈａｎｇｅ ａｓ ｉｎｐｕｔ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｖａｒｙｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｔａｔｅ ｖａｒｙｉｎｇ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｔｏ ｇｅｔ ｇｏｏｄ ｄｙｎａｍｉｃ ａｎｄ ｓｔａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｑｕａｌｉｔｙ．
ＮＭ，ＮＢ｝， 对应的论域为｛３，２，１，０，－ １，－ ２，－ ３｝。
输 出 变 量 △Ｋｐ、△Ｋｉ 和 △Ｋｄ 的 模 糊 子 集 为 ｛ＰＢ，ＰＭＢ，ＰＭ， ＰＭＳ，ＰＳ，ＺＯ，ＮＳ，ＮＭＳ，ＮＭ，ＮＭＢ，ＮＢ｝， 对 应 的 模 糊 论 域 为｛１，０．８，０．６，
０．４，０．２，０，－ ０．２，－ ０．４，－ ０．６，－ ０．８，－ １｝。
新
数等系统难以获得满意的控制效果。模糊控制是以模糊语言
集、模糊变量和模糊推理为基础的新型智能控制算法 ， 其特点
是无需知道被控系统的精确数学模型， 控制性能鲁棒性强， 但
单一的模糊控制， 往往难以满足系统对控制精度的要求。本文
将 ＰＩＤ 控制和模糊控制技术相结合， 设计了自适应模糊－ ＰＩＤ
控制器， 运行结果表明具有良好的控制性能。
输入语言变量 Ｅ 和 ＥＣ， 输出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 均 采 用三 角 型隶属函数。三角型隶属函数具有较高的灵敏度。
２．４ 模糊控制表的制定
模糊推理过程必须执行复杂的矩阵运算， 计算量非常大，
在线实施推理很难满足控制系统实时性的要求， 本文采用查表
法进行模糊推理运算。根据制定的模糊控制规则即推理语句，
图 １ 自适应模糊－ ＰＩＤ 控制系统结构 ２．２ ＰＩＤ 参数调整规则 通常， 数字 ＰＩＤ 控制算法可用下式表示：
（５） 根 据 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ 对 系 统 输 出 的 影 响 和 已 有 的 ＰＩＤ 控 制 器 设计经验， 可得出 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ 的调整规则： （１） 当｜ｅ｜较大时， 为 加 快 系统 的 响 应速 度 ， 应 取较 大 的 Ｋｐ 和 较小的 Ｋｄ， 同时为防止积分饱和， 应去掉积分作用， 取 Ｋｉ＝０。 （２） 当｜ｅ｜和｜ｅｃ｜中 等大 时 ， 为 使系 统 避 免产 生 过 大的 超 调 量， 应 取 较 小 的 Ｋｉ 值 ， Ｋｐ 和 Ｋｄ 的 取 值 要 适 中 ， 以 保 证 系 统 的 响 应速度。 （３） 当｜ｅ｜较 小 时， 应 适 当 地 选 取 Ｋｄ 值 。 若｜ｅｃ｜较 小 ， 则 Ｋｄ 可 取 大 些 ； 当｜ｅｃ｜ 较 大 时 Ｋｄ 取 小 些 ， 以 使 系 统 响 应 具 有 良 好 的 稳 态性能。 根 据 上 述 ＰＩＤ 参 数 的 作 用 以 及 在 不 同 的 偏 差 和 偏 差 变 化 率时对 ＰＩＤ 参 数 的要 求 ， 即 可制 定 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 的模 糊 控制规则。 ２．３ 论域与隶属度函数 系统将采样得到的压力信号与给定值加以比较， 得到系统
（收 稿 日 期：２００７．７．２３）（修 稿 日 期：２００７．８．１５）
－ ９０ － ３６０元 ／ 年 邮局订阅号： ８２－９４６
《现场总线技术应用 ２００ 例》
５ 结论
３ 应用系统设计
整 个 系 统 由 ＰＬＣ、输 入／输 出 模 块 、变 频 器 和 ＥＭ２３５ 模 块 、 接触器等组成。ＰＬＣ 采用西门子 Ｓ７－ ２００ 系列 ＣＰＵ２２４。由 ＰＬＣ 根据不同的输入指令进行各数字量的逻辑控制和模拟量的处 理和数据运算， 最后通过变频器控制电机的运转速度来控制系 统的压力， 使系统压力稳定在设定值。
求出控制量， 从而制定模糊控制表。图 １ 模糊系统的推理语句
形式可以表示为：
Ｉｆ Ｅ ｉｓ Ａｉ ａｎｄ ＥＣ ｉｓ Ｂｉ ｔｈｅｎ △Ｋｊ ｉｓ Ｃｉ 其 中 Ａｉ、Ｂｉ 和 Ｃｉ 分 别 为 Ｅ、ＥＣ 和 输 出 量 △Ｋｊ（ｊ＝ｐ，ｉ，ｄ）的 模 糊子集。
技 术
则有合成关系为：
Ｒｉ＝Ａｉ×Ｂｉ×Ｃｉ
４ 实际运行
图 ３ 系统响应曲线 本文 将 自适 应 模 糊 ＰＩＤ 控 制 器 应用 于 管 道压 力 控 制 系 统 。 该装置由油泵将油注入管道油路系统， 并将管道压力保持在设 定值。由于油泵及管道的非线性， 采用单一 ＰＩＤ 控制器控制时效 果较差， 改用自适应模糊 ＰＩＤ 控制器控制后， 其响应曲线 如 图 ３ 所示。在设定值为 ０．８ＭＰα时， 系统上升时间为 ２．９ 分钟， 超调量 σ％＝０．５％， 调节时间 ３．１ 分钟。运行结果表明控制效果良好。
（６）
对于特定的输入量 Ａｉ＊ 和 Ｂｉ＊， 可计算得对应的输出量 Ｃｉ＊ 为：
（７）
创
将求得的模糊控制输出量 Ｃｉ＊ 求并， 则可得到模糊输出 Ｃ＊： （８）
模糊 控 制输 出 Ｃ＊ 为 模 糊 量 ， 运 用 反 模 糊 加 权 平 均 法 求 得
新 输出控制量△Ｋｊ 的精确值。同时经 Ｍａｔｌａｂ 仿真加 以 修正 ， 得 表
您的论文得到两院院士关注 文章编号：１００８－ ０５７０（２００７）０９－ １－ ００８９－ ０２
控制系统
基于 ＰＬＣ 的自适应模糊－ ＰＩＤ 压力控制系统
Ｓ ｅ ｌｆ－ ａ ｄ ａ ｐ ｔｉｖｅ Ｆｕ ｚｚｙ－ ＰＩＤ ｐ ｒｅ ｓ ｓ ｕ ｒｅ ｃｏ ｎ ｔｒｏ ｌ ｓ ｙｓ ｔｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ
（４） ＴＰ－ ５６０ 触摸 屏 与 ＰＬＣ 之 间 采 用 ＲＳ－ ４８５ 通 讯 方 式 ， 数 据类型为 ８ 为数据位， 一位停止位。
（５） ＰＬＣ 根据采集到的误差和误差变化率输入信号 ， 经 过限 幅量化处理后， 按照它们所对应的模糊论域中的取值， 查询模糊 控 制 表 ， 求 出△Ｋｐ、△Ｋｉ 和△Ｋｄ 的 值 ， 再 加 以 修 正 ， 并 与 Ｋｐ′、Ｋｉ′ 和 Ｋｄ′相 加， 即 得 ＰＩＤ 调 节 器 的 控 制 参 数 Ｋｐ、Ｋｉ 和 Ｋｄ， 最 后 根 据 ＰＩＤ 控制算法计算输出控制量。
技
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｆｕｚｚｙ ｃｏｎｔｒ ｏｌ， ａｄａｐｔｉｖｅ， ＰＩＤ， ＰＬＣ
