PDF《基于 S7-300 模糊 PID 控制实验平台设计与开发》

25 个致热器和

25 个 致冷器.温度传感器提供了输入,输出与模糊控制的逆变器,压缩机阀,和风扇电机. 比以前的设计,模糊控制器加热和冷却快

5 倍,能耗降低了

24 % ,提高温度稳定性的 1/2,并更少的使用传感器. 在日本模糊控制在很多地方都被广泛的应用, 他们都已经被设计或是研发: 字体和 手写识别、光模糊系统、可以插花的机器人、语音控制机器人、类似于摇摆钟摆的保持 停止在空中的直升飞机问题、控制液体流量、电梯系统等等. 模糊系统的研究在美国和欧洲也同样在进行研究, 但是研究的热情程度却比不上在 日本.美国环境保护局已经设计模糊控制节能型汽车,以及美国航空航天局研究了模糊 控制全自动空间站对接:仿真结果表明,模糊控制系统可大大降低燃料消耗.波音,通 用汽车,艾伦布拉德利,克莱斯勒,伊顿,以及惠而浦等公司已经把模糊逻辑用于低功 耗的冰箱,改善汽车变速箱,和节能电动机中. 美泰在

1995 年推出的 智能 洗碗机应用了模糊控制器和 一站式传感模块 是 结合了热敏电阻、 温度测量、 电导传感器, 来测量洗涤剂含量从目前的洗涤浓度传感器, 使分散和透光来衡量去污能力;

用磁致伸缩传感器改为旋转率.该系统确定了最佳的洗 涤周期的任何负载,以获取最佳效果与最少的电力,清洁剂和水.它甚至检测上一次衣 服被弄干的时间,估计实际大门打开的时间. 模糊应用软件同样在被研究和发展, 而不全是固件的设计, 包括模糊专家系统和集 成的模糊逻辑与神经网络和所谓的自适应 遗传 软件系统,其最终目标是建设 自动 模糊控制系统 [ 模糊控制仍然是一个充满争议的领域.由于它的发展历史还不长,理论上的系统性 和完善性,技术上的成熟性和规范性都还是不够的,有待人们的进一步提高. 模糊系统理论还有一些重要的理论课题没有解决.其中两个重要的问题是:如何获得模 糊规则及隶属函数,这在目前完全凭经验来进行;

以及如何保证模糊系统的稳定性. 常规模糊控制的两个主要问题在于:改进稳态控制精度和提高智能水平与适应能力.在 实际应用中,往往是将模糊控制或模糊推理的思想,与其它相对成熟的控制理论或方法 辽宁科技大学本科生毕业设计(论文) 第5页结合起来,发挥各自的长处,从而获得理想的控制效果.由于模糊规则和语言很容易被 人们广泛接受,加上模糊化技术在微处理器和计算机中能很方便的实现,所以这种结合 展现出强大的生命力和良好的效果.对模糊控制的改进方法可大致的分为模糊复合控 制,自适应和自学习模糊控制,以及模糊控制与智能化方法的结合等三个方面. 复合控制指的是模糊技术与常规的 PID 控制算法相结合的一种控制方法.这种控制 方法常见的一种是 Fuzzy-PI 双模控制形式.这种改进的控制方法的出发点主要是因为 模糊控制器本身消除系统稳态误差的性能比较差,难以达到较高的控制精度.而PI 调 节器的积分调节作用从理论上可使系统的稳态误差控制为零,有着很好的消除误差作 用.因此把模糊控制和 PI 调节器相结合以增加稳态控制性能.文献[8]介绍了当用常规 PID 控制无法满足控制精度且系统稳定性差时,可引入智能积分 Fuzzy 控制器来提高系 统动态精度. 目前, 模糊控制技术日趋成熟和完善. 各种模糊产品充满了日本、 西欧和美国市场, 如模糊洗衣机、模糊吸尘器和模糊摄像机等等,模糊技术几乎变得无所不能,各国都争 先开发模糊新技术和新产品.多年来一直未解决的稳定性分析问题正在逐步解决.模糊 芯片也已研制成功且功能不断加强,成本不断下降.直接采用模糊芯片开发产品己成为 趋势.模糊开发软件包也充满市场.模糊控制技术除了在硬件、软件上继续发展外,将 在自适应模糊控制、混合模糊控制以及神经模糊控制上取得较大发展.随着其它学科新 理论、新技术的建立和发展,模糊理论的应用更加广泛.模糊理论结合其它新技术和人 工神经网络和遗传基因形成交叉学科神经网络模糊技术(Neuron Fuzzy Technique)和遗 传基因模糊技术(Genetic Fuzzy Technique),用于解决单一技术不能解决的问题.模 糊理论在其它学科技术的推动下,正朝着更加广泛的方向发展.模糊系统理论还有一些 重要的理论课题还没有解决.其中两个重要的问题是:如何获得模糊规则及隶属函数, 这在目前完全凭经验来进行;