PDF《一种智能 EFG 调节器的设计方法》

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12 !( 本文提出一种专家智能 *+, 参数整定算法 ( 利用专家系统方法 3!

4 整定 *+, 调节器参数基于如 下*+, 控制知识及可控制率大小的直觉经验: .'

2 在整定 *+, 调节器参数过程中, 以整定比 例系数

5 为主 (

5 主要影响响应速度,

5 越大, 响应越快, 但太大会引起较大的超调、 振荡, 甚至 使系统不稳定 ( 然后根据可控制率的大小调配积 分时间 !'

和微分时间 !,( .)2 积分时间 !'

表示积分速度的大小 ( !'

越大, 积分速度越慢, 积分作用越弱, 使过渡过程时 间过长, 不能较快地达到稳定状态, 消除静差慢 ( 反之 !'

越小, 积分速度越快, 积分作用越强, 消除 静差越快 ( 但积分作用太强会使动态性能变差 ( .!2 方程组 (6) 中的

5 !, ! 称为微分增益, 其主 要作用是改善动态特性 ( 增大微分控制作用可加 快系统响应, 降低超调, 增加系统稳定性, 允许有 更大的 *( 但微分增益过大会使系统的抗干扰能 力下降 ( .12 对象纯滞后时间与对象时间常数的比值 称为可控制率 ( 用5表示 ( 越小,表 示对象越容易被控制;

越大, 表示对象越不容易 被控制 ( 当

7 '

时, 用本文介绍的专家系统整定 *+, 参数方法已不能控制对象 ( 但在工业过程控 制中绝大多数受控对象的可控制率都小于 '

( 根据以上 *+, 控制知识,结合可控制率这一 特征参数,可总结出以下专家系统整定 *+, 参数 规则 ( 规则 '

:调整 5( 按 由小到大,逐渐减小 5, 既提高系统的动态响应速度, 又不致影响系统 的稳态精度及系统的稳定性 ( 规则 ):调整 !'

( 按 由小到大 ( 由于 大 的对象不好控制,!'

逐渐增大一些,使积分增益

5 ! )!'

减弱一些, 这样既保证稳态精度, 又避免积 分饱和和积分作用太强使动态性能变差 ( 规则 !:调整 !,( 按 由小到大,!, 应逐渐 增大, 在不影响系统抗干扰能力前提下, 增大微分 控制作用可改善系统动态特性 ( 为了便于使用 单片机进行数据处 理,将上面的专家系统整定规则转换成可查询的 表'

( 比例系数 % 由下列公式设定

5 - '

58 ('

/)

58 由%89: %88: 公式求出

58 # '

第)期杨俊莲:一种智能 *+, 调节器的设计方法 '

1= 因此,只要利用单片机测出被控对象的特征 参数 !、 !、 !, 即可整定出 ! # 调节器参数 $ 上表设定参数对不同受控对象的特征参数 !、 !、 !, 经数字计算机仿真, 确认为最佳设定值 $ 带专家系统整定 ! # 调节器参数的框图可用 图%表示 $ 本文采用专家系统智能自整定 ! # 调节器算 法包括三部分:!利用 单片微机测取对 象的阶跃响应, 根据 公式计算出特征 参数 !、 !、! 值;

将在线测量的特征参数送入 专家系统, 在知识库内进行搜索查询 (见表 +) , 作 出推理决策, 重新整定 参数;

#监督级 的主要作用是保证微机测试对象特性及专家系统 整定 ! # 参数的正常进行,并用来确保控制系统 的安全可靠运行/0

1 $ 系统算法流程图如图

2 所示 $

2 专家系统智能自整定算法 本文提出的根据专家知识实时调整 ! # 参数 的新方法在电阻........