基于模糊PID參數自整定的溫度控制系統的研究
4 仿真結果
4.1 建立系統Simulink仿真框圖
在Matlab的Simulink環(huán)境下根據圖2設計出系統的仿真框圖。如圖3所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/162084.htm
,模糊化因子ke=0.12,kec=0.02,解模糊因子K1=1.8,K2=0.03,K3=0.01,PID參數值KP=3.5,KI=0.025,KD=0.1。圖4是常規PID控制曲線(xiàn)圖和模糊PID控制曲線(xiàn)圖。仿真結果表明,模糊PID控制方法較常規的PID控制,具有較高的控制精度,超調量小,控制效果好。
仿真顯示采用Fuzzy-PID算法,沒(méi)有振蕩并且超調量小,從仿真的結果可以看出,常規PID算法調節時(shí)間為55 s,而模糊PID的調節時(shí)間是27 s,常規PID的超調量是26%,而模糊PID的超調量是1.27%,明顯優(yōu)于傳統的PID算法。
4.3 溫度控制系統實(shí)際控制效果
將常規PID和模糊PID參數自整定算法用于溫度控制系統中,以及加入相同的干擾后對控制效果的影響,其溫度控制實(shí)驗曲線(xiàn)如圖5,圖6所示。
從溫度控制系統的實(shí)際控制結果看出:常規PID算法調節時(shí)間為4.4 min,而模糊PID的調節時(shí)間是2.1min,常規PID的超調量是10%,而模糊PID的超調量是6%;在加入相同干擾的情況下,系統恢復穩定的時(shí)間,常規PID是2.7 min,模糊PID是0.9 min。
5 結語(yǔ)
溫度控制系統具有非線(xiàn)性、時(shí)變性和滯后性的特性,并且鍋爐水溫控制系統中的循環(huán)水也是強干擾,增加了系統控制的復雜性,常規PID控制效果不太理想,而模糊PID參數自整定控制算法對于解決溫度系統中的非線(xiàn)性、時(shí)變性和大延時(shí)起到明顯的改善效果,對干擾也具有較好的抑制調節能力。
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