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模糊PID控制在塑料挤出机中的应用研究进展

2021-12-04徐秀英

合成树脂及塑料 2021年6期

徐秀英

(鄂尔多斯职业学院,内蒙古 鄂尔多斯 017000)

模糊比例积分微分(PID)控制通过控制经验和系统的专家背景知识的学习,设计智能温控系统,可实时整定PID参数,既不依赖控制对象的数学模型,还具备PID控制良好的稳态精度[1-3],达到超调量小、调节周期短、稳定性高的目的,温度偏差绝对值变化小,温度波动范围缩小。将模糊PID控制方法应用在塑料挤出机温度控制中,利用模糊控制规则实现PID参数的在线自整定,将模糊化后的信号作为模糊规则输入,可提高温度控制精度。本文综述了模糊PID控制技术研究进展及在塑料挤出机温度控制中的应用。

1 模糊PID控制技术研究进展

模糊控制利用模糊逻辑并根据模糊规则对PID参数实时优化。控制器分为两个部分,PID控制器和模糊控制器,见图1,由设定目标值和实际测量值可以得到控制量的误差(E),再由E得到误差变化率(Ec),将Ec输送到模糊控制器中,模糊控制器利用模糊规则表对PID参数进行自适应调整,进而获得最佳的PID控制参数。PID控制通过找出PID的三个参数和E以及Ec之间的模糊关系不断检测其之间的变化,根据事先制定好的模糊控制规则进行在线调整,满足不同E和Ec对参数的不同控制要求。模糊PID技术被大量应用在各领域[4-12],在焦炉温度控制、烤烟房、包装机热封、水泥生产、火电厂、电梯、中央空调、油钻机、燃气轮机、无人机、汽车技术、轨道交通、制浆造纸、冷轧板生产等均有应用。

图1 模糊控制技术原理示意Fig.1 Technical principle of fuzzy control

为了能够消除传统PID控制存在的稳态误差,陈晓磊等[13-15]利用模糊控制与PID控制互补性强的优点,设计了模糊-PID复合控制器。……

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