模糊解耦控制器的結構及系統結構的確定

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 4.1 模糊解耦控制器的結構及系統結構的確定
 在一個多變數系統中,若各個被控變數之間存在著耦合關係,則各個控制系統之間也存在著相互干擾的現象,精餾塔溫度控制系統就是一個雙變數控制系統。針對精餾過程的溫度控制耦合問題,本設計採用二級模糊控制的模糊解耦方法,建立系統框圖如圖3.1所示。其中、為精餾塔頂部塔板溫度和底部塔板溫度的設定值,、為頂部塔板和底部塔板被控溫度。
 
 
 
 
 
 
 
4.2 模糊解耦控制器的設計
4.2.1 基本模糊控制器設計方法簡介
    基本模糊控制器的設計可按照下面步驟進行:
明確任務並確定控制器結構及系統結構圖;
整理記錄資料並詳細總結本系統的操作策略;
確定輸入語言變數及量化因子
基本論域:[a,b]或[-,]
量化論域:[0,n]或[-n,n]
量化因子:=n/(b-a)或=n/或=(2n+1)/(b-a)
離散化公式
語言值
 根據經驗設計語言變數的隸屬函式或賦值表
 確定輸出語言變數U及比例因子;
 制定控制規則表;
 求總的模糊關係,制定查詢表;
 模擬。
4.2.2 確定語言變數及量化論域
    確定輸入變數為精餾塔。建立控制系統框圖如圖4.1所示。其中, 、為精餾塔頂部塔板溫度和底部塔板溫度的設定值;、為頂部塔板和底部塔板被控溫度;、 溫度為偏差值;、為偏差變化率;、、、均為量化因子;、  為模糊解耦控制器輸出。
、基本論域設為[-10,10],量化論域[-3,3];、基本論域[-10,10],量化論域[-3,3]。輸出、基本論域為[],量化論域為[]。
4.2.3 制定模糊控制規則表
 在SINMULINK模擬環境中對常規解耦控制器進行模擬,可採集到如表4.1所示幾組資料。
                        
序 
 
 5  模擬
 隨著計算機技術的發展,模擬技術逐步發展,現已形成完整的學科,滲透到各個領域。應用模擬工具不僅可以準確、快速的輸出結果,對實驗的結論進行驗證,更具有經濟、可重複等優點,在減少試驗投入,提高試驗質量,縮短試驗週期方面發揮著巨大作用。是國防、軍事、航空航天等高科技、高投入領域的不可或缺的工具。應用MATLAB對精餾塔溫度控制系統進行模擬,不需要實際的精餾裝置,投入少;不需要實際接線,節省了時間;輸出波形直接顯示,影象清晰可讀性強。與傳統的實驗演示方法相比具用明顯的優越性。
5.1  串聯補償器溫度控制系統模擬
5.1.1 加入PID控制器前控制系統模擬
 
 

致  謝
 
 在本論文完成之際,最先要感謝的就是我的導師劉朝英老師。劉老師以其淵博的知識,豐富的經驗、對知識的追求孜孜不倦、精益求精的治學態度,給我留下了深刻的印象。我很慶幸能選擇劉老師做我的導師。能與劉老師這樣學識淵博,有實踐經驗的老師做課題,對我今後參加工作將有很大益處。我深深的感受到自己在幾個月的畢業設計期間,在劉老師的.指導下受益匪淺。
 在畢業設計期間,劉老師為我提供和創造了一切可能的條件,為本論文的順利完成提供了極大的支援。在做課題的這段時間裡,我不僅跟劉老師學會了怎樣做學問,更從劉老師身上學了許多做人的道理。劉老師嚴以律己、寬以待人的崇高品質更將是我一生的榜樣。無論在學習上,還是在生活中,我從劉老師身上學到了很多東西,這些將成為我一筆寶貴的財富。劉老師在學習中經常鼓勵我提問,培養了我獨立思考問題的能力。對於我的提問,他又做總是耐心解答。在此,我衷心的感謝劉老師為我所作的一切,感謝劉老師對我的關心、指導和教誨。
 我也衷心的感謝自動化教研室和實驗室的各位老師。感謝各位老師在我的課題進行中給予我的幫助,感謝各位老師熱心地為我解決了許多生活、學習和課題攻堅時遇到的困難。感謝他們對我們所遇到的各種問題的熱情解答。
 我還要感謝我的同學們。在課題的準備階段和進行過程中,他們為我提供上網的場所查詢資料,幫我留意各種有關本課題方面的資訊。他們給予我的幫助是使課題得以順利完成的重要因素。同進,也是他們陪我一起面對和克服了學習和生活中的一切困難,謝謝他們對我一如既往的關心和幫助。

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