灰色预测模糊控制在恒温系统中的应用

骞、1篷础甸动m 灰色预测模糊控制在恒温系统中的应用 殷科生 (长沙常院电子与通讯工程系。湖南长沙410003) 攘薹:针对恒温系统的jE线性、大延时以及8鞋变等特点。传统的Pl控制很难达到很好的控制效鬃, 文囊瘟用MatlaD鳃麓规{艺设计工具,恕理论爨究与实隧工程控制要求相缝合,设计了基于凝 惫预测的模糊控翩器。介绍和分辑了澄烂系统的特点,接麓给出了灰色预测横糊控巷I器的设计, 通过Matlab仿真试验袭明,在系统参数发生变化的时候,采用此方法与常规PI控制效果相比, 具商着更好的控制精度和动态特性,对燕际恒温控制具髑一定的指导意义。 关键词:攒温控制;灰色预测;模糊控制器;犬延时 中固分类鼍:TP273 文献葫;设码:A 文耄编警:’009-01 34(2008)1 0-0065-04 The application of gray forecast and fuzzy control in constant temperature system YI N Ke.sheng (Electronics&communication engineenng department of Changsha college,Changsha,Hunan,41 0003,China) Abstract:ln view of the constant ternIperature controi system charactedstics:Non—linear。the time delay as well as time-variable and SO on,the traditional PI controller couldn’t get good performance. In this paper applied Matlab the visualization design tool,unified the fundamental research on and the reality engineering control request,the controller based has designed。Firstly the characteristic of system has been the the gray forecast fuzzy and analyzed,then introduced gray forecast fuzzy controller's design has been given.Through the MaUab simulation indicated,despite the changed of system parameters.compared this method and the conventional Pl control effect.this method had betler control precision and the dynamic characteristic,and had certain guiding to the actual constant temperature contr01. Key WOrds:constant temperature control;gray forecast;fuzzy controller;time delay 0引言 温度是工业生产过程中重要的控制参数之一, 对温度的有效控制对保证生产质量具有实际意义。 目前鬻采用PID串缀控制,此控翩方法结稳篱单,也 荔予参数调整;但温度控制系统的数学模受具有翡 线性、大惯性、纯滞后以及时变等特点,传统的PID 控制依赖于被控对象的精确数学模型,难以达到令 人满意的控制效果。 一般的模糊控翩器设计不需要察握被控对象的 精确数学模型,且系统的鲁棒性好,但它依赖与操 作员的成熟经验,控制规则较复杂…。 自20世纪70年代的预测控制,具有实现简单、澍 模塑要求低、在线诗算方便、算法簧棒性强等傥点。 实际鹿用表明,预溯控制较传统的控制方法具有更 好的鲁棒性,并且澍复杂系统可以获得满意的控制 效果,被认为是工业控制领域中最具吸引力的控制 教羲嚣蠢:2008—08—20 策略之一。 灰色预测模糊综合了上述两种方法的优点。首 先介绍了温控系统的特点,然后阐述灰色预测的原 理,接着介缨了模糊Pl控制器的设计,最后进行了 仿真。仿真结果表瞬,该方法是系统响应其鸯更小露 超调量、快速性能好,系统的自适应能力强,抗干 扰能力强。 1温控系统的特点 在煎滠控翩系统中,考虑到被控对象数学模墅 的不精确性和其参数随时间的漂移,以及系统要求 超调量小而允许调节过程长的特点,采用预测模糊 Pl以达到较好的控制效果。温控系统一般是一个带 延时的{鬟性环节,复杂趋为二除带延时环节。莫系 统组成如图l所示。被控对象的温度通过热电偶,再 经过A/D转换送计算机(单片机),根据所检测的温 度值,通过灰色预测再与设定的值相比较,比较结 作裔蔫俞:殷科生(1975一),男,潮南邵阳人,硬士,讲师,主要从事自动控制理论与疲用研究。 第30卷第10期2008-10 1651 万方数据  

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