模糊控制在基于CAN總線(xiàn)的數據采集與控制系統中的應用
若某時(shí)刻的偏差為,偏差變化率為
,則得到相應的控制量為:
當式(2)遍歷所有的控制規則后可得到總的模糊控制規則表,如表2所示。
系統輸入變量的隸屬函數采用三角形隸屬度函數,模糊判決采用最大隸屬度原則,積分環(huán)節的加入與否由式(1)決定,若加入積分環(huán)節則合并該分量得到相應的控制增量Δu。
3 模糊控制算法實(shí)現
3.1 硬件實(shí)現
考慮到大規模過(guò)程控制系統的分散性和信息的多樣性,采用了現場(chǎng)總線(xiàn)中的CAN總線(xiàn)把各個(gè)子系統有機地聯(lián)系起來(lái),實(shí)現了集中管理和對各現場(chǎng)設備實(shí)時(shí)?有效的控制。其硬件電路圖如圖3所示。
現場(chǎng)控制單元以AT89C51芯片為核心,主要負責對現場(chǎng)設備狀態(tài)的顯示與報警、對采集來(lái)的數據進(jìn)行處理和對SJA1000進(jìn)行操作、控制。其中SJA1000為CAN總線(xiàn)微控制器,主要把從AT89C51來(lái)的信息以CAN總線(xiàn)協(xié)議的格式發(fā)送到CAN總線(xiàn)上以供其它部分使用,并從CAN總線(xiàn)上接收有用信息提供給AT89C51作進(jìn)一步的處理。本系統的A/D和D/A轉換電路分開(kāi)設計主要是因為一個(gè)大系統下的各個(gè)子系統之間是有聯(lián)系的,某一子系統采集到的數據可能正是另一子系統作進(jìn)一步處理的依據,而不是自身的需要。這樣,就使各智能單元之間數據通信更為方便、快速,也便于上位機管理。該硬件電路中采用了DC-DC轉換電路和多種光電隔離器件,采用了看門(mén)狗(Watchdog)復位技術(shù),其目的主要是為了防止現場(chǎng)干擾信號過(guò)大而破壞核心電路以及保證系統在環(huán)境比較惡劣的情況下也能正常運行。
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