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鲁棒pid控制系统毕业论文

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鲁棒pid控制系统毕业论文

鲁棒控制的早期研究,主要针对单变量系统(SISO)的在微小摄动下的不确定性,具有代表性的是Zames提出的微分灵敏度分析。然而,实际工业过程中故障导致系统中参数的变化,这种变化是有界摄动而不是无穷小摄动。因此产生了以讨论参数在有界摄动下系统性能保持和控制为内容的现代鲁棒控制。现代鲁棒控制是一个着重控制算法可靠性研究的控制器设计方法。其设计目标是找到在实际环境中为保证安全要求控制系统最小必须满足的要求。一旦设计好这个控制器,它的参数不能改变而且控制性能能够保证。鲁棒控制方法,是对时间域或频率域来说,一般要假设过程动态特性的信息和它的变化范围。一些算法不需要精确的过程模型,但需要一些离线辨识。一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为基础,因此一般系统并不工作在最优状态。常用的设计方法有:INA方法,同时镇定,完整性控制器设计,鲁棒控制,鲁棒PID控制以及鲁棒极点配置,鲁棒观测器等。鲁棒控制方法适用于稳定性和可靠性作为首要目标的应用,同时过程的动态特性已知且不确定因素的变化范围可以预估。飞机和空间飞行器的控制是这类系统的例子。过程控制应用中,某些控制系统也可以用鲁棒控制方法设计,特别是对那些比较关键且(1)不确定因素变化范围大;(2)稳定裕度小的对象。但是,鲁棒控制系统的设计要由高级专家完成。一旦设计成功,就不需太多的人工干预。另一方面,如果要升级或作重大调整,系统就要重新设计。

摘要本文主要介绍了基于PID控制理论的单片机温度的控制。控制器件使用单片机,单片机的应用有利于增加控制的灵活性,提高控制精度,减小控制部分的体积,是现代控制的主要硬件部分。温度是工业控制对象的主要被控参数之一,如冶金,机械,食品,化工各类工业中广泛使用的各种加热炉,热处理炉,反应炉等。在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制,本文采用了单片微型机对温度实现自动控制。对不同的升温速率升温,再对某种仪器在不同升温状况下的特性进行检测,达到了较高的精度。应用继电器自整定方法,可以快速整定PID参数,减少工人的工作量,计算出错的几率降低很多。所使用的时间也减少了很多,工作效率大大提高。并应用经验公式快速计算出相应的数值。关键词: PID 单片机 继电器整定 温度控制ABSTRACTThis text mainly introduced the controller of PID in industry produce the control of the temperature.The controller piece uses a machine, the application of a machine is advantageous to the vivid of the increment control, exaltation control accuracy, let up the control the physical volume of the part, is main hardware part of the modern control.The temperature is a mainly industry controled object, such as metallurgy, machine, food, each kind of industry of chemical engineering in various heating stove of the extensive usage, the hot processing stove, reactor etc..At pass by mostly the emulation modulator adopt of the normal regulations carries on the control to the temperature, this literary grace uses a miniature machine to carry out the automatic control to the temperature.Carry on the examination towards heating the velocity to heat differently, again to a certain instrument under the condition that dissimilarity heat of characteristic, come to a the higher accuracy.Using relay setting method, It can settle the parameter of PID quickly and reduce the worker's workload, several rates that compute to come amiss lower many. The time also reduced a lot of, Work efficiency raises consumedly.Apply the empirical formula also to compute a number for correspond quicklyKeyword: PID Single-chip microcomputer Relay setting temperature control绪论温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理 参数。在工业生产过程中为了高效地进行生产,必须对生产工艺过程中的主要参数,如温度,压力,流量,速度等进行有效的控制。其中温度的控制在生产过程中占有相当大的比例。准确测量和有效控制温度是优质,高产,低耗和安全生产的重要条件。在工业的研制和生产中,为了保证生产过程的稳定运行并提高控制精度,采用微电子技术是重要的途径。它的作用主要是改善劳动条件,节约能源,防止生产和设备事故,以获得好的技术指标和经济效益。本课题是结合生产实际和科研工作,运用PID算法对温度进行控制,以求达到较好的控制效果。目前先进国家各种炉窑自动化水平较高,装备有完善的检测仪表和计算机控制系统。其计算机控制系统已采用集散系统和分布式系统的形式,大部分配有先进的控制算法,能够获得较好的工艺性能指标。单片微型计算机是随着超大规模集成电路的技术的发展而诞生的。由于它具有体积小,功能强,性价比高等优点,所以广泛应用于电子仪表,家用电器,节能装置,军事装置,机器人,工业控制等诸多领域,使产品小型化,智能化,既提高了产品的功能和质量又降低了成本,简化了设计。本文主要涉及MCS-51单片机在温度控制中的应用。应用单片机实现PID控制算法和PID参数的整定。PID 控制是最早发展起来的控制策略之一, 由于其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点, 被广泛应用于工业过程控制。当用计算机实现后, 数字 PID 控制器更显示出参数调整灵活、算法变化多样、简单方便的优点。随着生产的发展, 对控制的要求也越来越高, 随之发展出许多以计算机为基础的新型控制算法, 如自适应 PID 控制、模糊 PID 控制、智能 PID 控制等等。1.PID 控制原理模拟 PID 控制系统原理框图如图 1- 1所示, 系统由模拟 PID 控制器和受控对象组成。PID 控制器根据给定值 r(t) 与实际输出值c(t) 构成的控制偏差:(1-1 )将偏差的比例(P)、积分( I) 和微分 (D ) 通过线性组合构成控制量, 对受控对象进行控制。其控制规律为:(1- 2)或写成传递函数形式:(1- 3)式中, 为比例系数, 为积分时间常数, 为微分时间常数。简单说来, PID 控制器各校正环节的作用是这样的:●比例环节: 即时成比例地反应控制系统的偏差信号 , 偏差一旦产生, 控制器立即产生控制作用以减小误差。●积分环节: 主要用于消除静差, 提高系统的无差度, 积分作用的强弱取决于积分时间常数 , 越大积分作用越弱, 反之则越强。● 微分环节: 能反应偏差信号的变化趋势(变化速率) , 并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号, 从而加快系统的动作速度, 减小调节时间。2. PID控制规律及对系统稳定性的影响控制器输出与偏差信号之间的函数关系称为控制规律。控制规律决定了控制器的特性。在控制器输出稳定之前,偏差 与输出之间的相互关系,称为控制器的动态特性。在控制器上施加恒定的偏差,经过一段时间,控制器的输出达到稳定,偏差 与输出 的相互关系称为控制器的静特性。控制器的输入与输出信号的相互关系如图所示。图中 为偏差信号,通常用测量值与给定值只差在全量程范围中所占的百分数来表示:

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毕业论文鲁棒控制

很好写的。首先要猛下载国内外的文献,看人家是怎样做的。老师既然给你指定方向了就说明目的性很明确。鲁棒控制是研究一个系统的鲁棒性能。鲁棒就是使系统更加稳定的意思。已经有很多文献了,这方面做得也很成熟了,不知道你们本科的要求有多高。独创性是否要求严格。我是东北大学控制专业的研究生,看过好多类似文献。刚开始也不会写,但是看多了就有感觉了。首先建立一个模型,从时不变到时变,确定性到不确定性,无时滞到有时滞。模型建立后,进行自治系统的研究,然后进行控制器设计,使得闭环系统鲁棒稳定。用LMI方法进行求解。最后数值算例仿真得用MATLAB。对了,不知道你研究的系统是正常系统还是广义系统,你可以斗考虑一下。提前祝你成功!

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鲁棒控制毕业论文

非常好做,现在有很多这方面的专著,本科毕业论文参照这些专著就行,而且有一些是关于鲁棒控制在matlab中实现的专著,你只要照着例题把程序抄上,运行就行了。看研究类的article会比较慢,建议你从一些专著开始入门,最好就是能教你怎么实现的。

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鲁棒性观测器控制毕业论文

鲁棒控制方法,是对时间域或频率域来说,一般要假设过程动态特性的信息和它的变化范围。一些算法不需要精确的过程模型,但需要一些离线辨识。一般鲁棒控制系统的设计是以一些最差的情况为基础,因此一般系统并不工作在最优状态。常用的设计方法有:INA方法,同时镇定,完整性控制器设计,鲁棒控制,鲁棒PID控制以及鲁棒极点配置,鲁棒观测器等。鲁棒控制方法适用于稳定性和可靠性作为首要目标的应用,同时过程的动态特性已知且不确定因素的变化范围可以预估。飞机和空间飞行器的控制是这类系统的例子。过程控制应用中,某些控制系统也可以用鲁棒控制方法设计,特别是对那些比较关键且不确定因素变化范围大以及稳定裕度小的对象。但是,鲁棒控制系统的设计要由高级专家完成。一旦设计成功,就不需太多的人工干预。另一方面,如果要升级或作重大调整,系统就要重新设计。

王凌云,张涛,孟娟. 并网风力机中基于变桨距角的神经网络控制方法. 三峡大学学报(自然科学版),2012, 34(2): 45-49王凌云,年晓红,杨胜跃. 一种具有鲁棒性的磁链观测器在异步电机直接转矩控制中的应用,机车电传动,2007,2:9-11王凌云,年晓红,杨胜跃. 异步电动机无速度传感器控制策略的研究现状与进展,电气自动化,2005,27(4):13-18

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积分环节 比例环节 微分环节

看看我以前回答过的一个问题,或许有帮助。评价一个控制系统是否优越,有三个指标:快、稳、准。所谓快,就是要使压力能快速地达到“命令值”(不知道你的系统要求多少时间)所谓稳,就是要压力稳定不波动或波动量小(不知道你的系统允许多大波动)所谓准,就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小(不知道你的系统允许多大误差)对于你的系统来说,要求“快”的话,可以增大Kp、Ki值要求“准”的话,可以增大Ki值要求“稳”的话,可以增大Kd值,可以减少压力波动仔细分析可以得知:这三个指标是相互矛盾的。如果太“快”,可能导致不“稳”;如果太“稳”,可能导致不“快”;只要系统稳定且存在积分Ki,该系统在静态是没有误差的(会存在动态误差);所谓动态误差,指当“命令值”不为恒值时,“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差,动态误差体现的是系统的跟踪特性,比如说,有的音响功放对高频声音不敏感,就说明功放跟踪性能不好。调整PID参数有两种方法:1、仿真法;2、“试凑法”仿真法我想你是不会的,介绍一下“试凑法”“试凑法”设置PID参数的建议步骤:1、把Ki与Kd设为0,不要积分与微分;2、把Kp值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内;3、当压力的反应速度达到你的要求,停止增大Kp值;4、在该Kp值的基础上减少10%;5、把Ki值从0开始慢慢增大;6、当压力开始波动,停止增大Ki值;7、在该Ki值的基础上减少10%;8、把Kd值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内;

变频调速恒压供水控制系统设计 摘 要本文针对电站锅炉水位系统的特性,首先设计了几种PID控制器,将它们应用于一个实际锅炉水位系统来观察控制效果。理论及实验仿真说明,这类控制器难以达到理想的控制效果,从而提出了模糊控制的方案,设计了三种模糊控制器并进行仿真及讨论。通过对所述控制器的理论分析和仿真讨论,表明模糊控制系统能够满足较高的控制要求,是一种很有前途的控制方法。文章的最后,简要介绍了用MATLAB软件中的图形用户界面(GUI)编辑器设计的可视化仿真软件。它能直观的对比观察文章所述两类控制器的性能。关键词:锅炉汽包水位,PID控制,模糊控制,MATLAB 目 录摘 要 IABSTRACT II目 录 III1课题背景 12电站锅炉水位控制对象 22.1工艺过程概述 22.2汽锅炉汽包水位特性 22.2.1汽包水位在给水流量作用下的动态特性 32.2.2汽包水位在蒸汽流量作用下的动态特性 42.3锅炉汽包水位控制 52.3.1单冲量控制系统 62.3.2双冲量控制系统 62.3.3三冲量控制系统 63 锅炉汽包水位的PID控制 83.1 PID控制器概述 83.2 PID各类控制器对比 93.3锅炉汽包水位的PID控制系统设计及仿真 113.3.1常规PID控制器的设计及仿真 113.3.2带前馈补偿的PID控制系统设计及仿真 123.3.3 PID控制系统的抗干扰能力 143.3.4 PID控制系统对被控对象的适应能力 154模糊控制算法 174.1模糊控制概述 174.2模糊控制基本原理 184.2.1模糊控制系统的基本组成 184.2.2模糊控制的基本原理 184.3模糊控制器设计的基本方法 194.3.1模糊控制器的结构设计 194.3.2精确量的模糊化 204.3.3模糊控制规则的设计 214.3.4模糊量的判决方法 234.3.5论域、量化因子、比例因子的选择 244.4锅炉汽包水位的模糊控制设计及仿真 254.4.1模糊控制器的设计 254.4.2常规模糊控制系统设计及仿真 284.4.3改进的模糊控制系统的设计及仿真 294.4.4模糊控制系统的抗干扰能力 314.4.5模糊控制系统对被控对象的适应能力 315仿真软件设计 345.1程序及界面设计 345.2功能简介 356结论 366.1控制器调节性能讨论 366.2控制器抗干扰能力讨论 376.3控制器对被控对象的适应能力讨论 376.4 总结 39参考文献 40致 谢 41附录1 英文资料原文 42附录2 英文资料翻译 47

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