模糊PID控制和灰色pid控制有什么异同啊?最好能讲一下它们的组成,算法 和控制器的设计!thank you!

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 00:16:54
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PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容.它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小.PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法.它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数.这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改.二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用.PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法.三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定.但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善.现在一般采用的是临界比例法.
利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下:
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;
(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数.

智能PID控制简介
传统的PID控制最主要的问题是参数整定问题,一旦整定计算好后,在整个控制过程中都是固定不变的,而在实际系统中,由于系统状态和参数等发生变化时,过程中会出现状态和参数的不确定性,系统很难达到最佳的控制效果。因此,在现代工业过程控制中,采用传统的PID控制器难以获得满意的控制效果。
智能PID控制就是将智能控制(intelligen...

全部展开

智能PID控制简介
传统的PID控制最主要的问题是参数整定问题,一旦整定计算好后,在整个控制过程中都是固定不变的,而在实际系统中,由于系统状态和参数等发生变化时,过程中会出现状态和参数的不确定性,系统很难达到最佳的控制效果。因此,在现代工业过程控制中,采用传统的PID控制器难以获得满意的控制效果。
智能PID控制就是将智能控制(intelligent control)与传统的PID控制相结合,是自适应的,它的设计思想是利用专家系统(Expert System)、模糊控制(fuzzy control)和神经网络(neural network)技术,将人工智能以非线性控制方式引入到控制器中,使系统在任何运行状态下均能得到比传统PID控制更好的控制性能。具有不依赖系统精确数学模型和控制器参数在线自动调整等特点,对系统参数变化具有较好的适应性。
模糊PID控制是利用当前的控制偏差和偏差,结合被控过程动态特性的变化,以及针对具体过程的实际经验,根据一定的控制要求或目标函数,通过模糊规则推理,对PID控制器的三个参数进行在线调整。智能PID控制主要有模糊PID控制器、专家PID控制器和基于神经网络的PID控制器等。
专家系统是一种能在某个特定领域内,以人类专家水平解决该领域中专门任务的计算器系统,其内部具有某个领域中大量专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来解决该领域的问题。专家PID控制采用规则PID控制形式,通过对系统误差和系统输出的识别,以了解被控对象过程动态特性的变化,在线调整PID三个参数,直到过程的响应曲线为某种最佳响应曲线。它是一种基于启发式规则推理的自适应技术,其目的就是为了应付过程中出现的不确定性。
神经网络系统亦称为人工神经网络,就是将人工神经元按某种方式联结组成的网络,用于模拟人脑神经元活动的过程,实现对信息的加工、处理、存储等。神经网络有前向网络(前馈网络)、反馈网络等网络结构形式。与模糊PID控制和专家PID控制不同,基于神经网络的PID控制不是用神经网络来整定PID的参数,而是用神经网络直接作为控制器,通过训练神经网络的权系数间接地调整PID参数。

收起

PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。其输入e (t)与输出u (t)的关系为