（控制理论与控制工程专业论文）基于matlab的实时控制研究及锅炉智能控制系统实现.pdf

擦要 8 8 2 5 7 8 本文主要是开发了一套针对锅炉液位期温度的监控系统，该系统能够 对工鼗锅炉运行串酶温褒、涟经、压力、滚量、阕门拜度、醢及骂达频率 等参数进行在线检测并实时控制。 实验平台为上海新奥托实业有限公司开发的“e f p t - 1 一o l ”型过程控制 实验装嚣，蓝控系统对该实验装置豹不麓对象模型采羯了不阖熬控毒算法， 其中锅炉液位系统采用了改进p d 算法，锅炉温度暴统采用了模糊算法， 通过调试控制效果非常理想，另外本文还对锅炉液位及温度信母的解耦控 翱逶孝予了实铡仿真，蕊真结象表翻基于嚣後替谣静躺耨算法裁蠢效鹣漕豫 系统问的耦合。 整个监控系统软件部分的编写使用了b o n d 公司的c 卜 b u i l d e r6 开 发环境，复杂瓣辏糊算法由m 鞋l 砖完成，然嚣逶遗e o m 技零究袋c * b 血1 d 盯与m 砒l a b 的混和编程。本文开发出的监控系统具备对现场过程数据 的动淼监视功能、震时曲线的绘制功能、现场操作的指导功能和对生产过 程蘸按秘珐戆等；弼户蠹瑟采薅孛文巧饕，赛聂友好，易于操佟。 在蜜验装置上的调试结果证明，本文设计出的锅炉监控系统具有可靠 性高、汗发周期短、通用性强蒋优点。 关键词：过程j l f 控系统；自动控制；模糊控制；解耦控制； 混会缓程；鹾舔秘 a 务s 鑫嚣e t h ep 抖p 盯m a i n i y 如s i 印sa 砧o n 仃0 ls y s 崦mt oc o n 咖1w a t e rl a v e l 柚d t e m pe ! _ 敝娃糟飞o l 尊戢薹tc 懿m 啪革雌e 辩v e r a l 势封a 栩就e r so fb o i k ro n l i 黼，s l 婶h 器穗函掣稿蜘鞴w 馘e f 耗窜畦辨s $ 甜岛蕤珏x ，v 鲢p 髑i 蛀。毪鞠畦强。瓣羲娜跖e y a n ds oo n t k p l 耩t 格瓤o f 麟黔龃i sp r o c 瞄c o n 删e 卿p m 铺t c a l l e d “e f p 嚣l - o l ” m o 矗萄撒a 秘酶8 霉撼嘲戮 盐s 鼬g 嚣越+ 骶堵霉。韵瞄姆嫩拄毡叠e s 苡摄翳鲢 8 1 删t h mt oc o n 仃d ld i 播e r 髓t0 b j 鳅t y p eo ft l l ee q u i p m 咖f o re x 啪p l e ， 蛔掣o v 稚p 面g o r i m 睢i su s e d 蛾、删e rl e v 尊lc o “怕l ，袅埘触z y 破g 删t h mi s 越鞭畦蠹艳搬势麟i 珏eo 翻船埴，豫e 秘b b g 浏li 嘲耙辞薛瞧醚撬曝a ) 蝴is 。h 。m e i se 丘觇t i v e o m 髓州8 em ep 婶黼a l s og i v 龋锄u l a 戚m 脚p m c e 黼o fm c d e c o u p l i n 替e 枉d lo ft 铷p 髓a t u r e 般dw a t 鼎酶v e l ，觚dm es i m u l 撕o nr e s u 珏 i 耙曲嘛舔啦采& 斑谢- 勤鞴嘲雌d o 嘲证ge 辨豁斌嚣e 鑫娃c l 韶r 斑ee 夯1 1 p 鞋毽o f s y s t e i s t h es o l 附a 糟o f o o n 蜘l 跚t e m 黼铺伽e 舯群蝴i n gt o o lo f e 8 h i l d 髓6 ， 矗遵娃蜩糕鞋拄夺l 袖潮麓甄瓣媳勰盎珑y 霉。抽碗删l 露酶m 8 l 砖，辩 t l l a t p r 。拶挪 1 1 l l i n gw 妯c 卜+ b u i l d e r 柚d ma t l a bc a n c o m e tn l e t h o f i l l i s h 酣 c o n 仃o l8 y s t e mi n c l u d e sm er e a l ”t i l n e d a t a 妣q u i s i t i o n ，饿er e a l 。t i m 母c u r 缯 p l 。裢矗譬也e 蠡e l 舂蹿e r 躐e 痨蠡舔囊畦& p 茹端s 鞠豳l 洳晷霹碡聚僦l yu 黜 i i l t e r f 赴# u 8 e sc h i n 群s ol a r i g i l a g 岛柚dni 8v e r ye 舳yt 0 叩e 黼c e f i i l a l l y ，孟t 量ss t w nb y h ee x p 州l n e n tm a tt d e s i g n e do o n 蜘以8 y s t e 燃h 粘畦l e a 恭蹰摭鬈e s e f 毯垂辑酾箍鞋母赫d 姥嘛辨蠢。螽戚蓼罐a p p l l e 垂i l i 珏 k e y w o r d s ：p r o c o s sc o n 呐ls y s t e m ；勰t oc 蚰拄o l 触掣c o n 螬o l ； d e o 甜印l ee o n 脚l c 伽黼删珏g ；m 疰t l 酶 j l 基于m a t l a b 的实时控制研究及锅炉智 畿控制系统实现 雩l 富 第一章绪论 在钢铁、机械、精油化正、工业炉寄等工业生产中。温度和液位是极为 普遍叉极为重要的被控参数，液德控潮一般指对某一液谯进行控翻谰节，筏 其达刘掰簧零鳃控裁耩度。鲡崧骧璃裁菇生产过程审，保证熔纯、捩态下静涟 位稳定鼎有重要的意义。而温度控制一般指对某一特定设备或设备中的物料 豹温菠进行控籁诵节，使其途翻弗满足工忿过程鹤簧求。 巍拳文孛，戳上海毅寞耨赛渡公司抟餐鞭：i o l ”鍪嵩缓遘纛实验装簧麓 实验平台，分别以锅炉的液傲和温度为被控制量，主要研究了改进p m 控 靠l 嚣、模糊控铡器潋凝解耦控翻嚣靛设诗和实现，开发出了对被控对象速符 整控魄软停平台。逶避l 篼篮接软髂，蠲户霹戳对液饺系绕及温璇系统进行实 时定值控制，并且对液位和濑度信号的解耦控制进行了实例仿真。实验结果 衰疆本文掰设诗静控翻算法舞有懿好的控制效采。 1 1 课题背景 蠢 l 箨，谗多王箍锅炉爨嚣a 王热常瓣枝耱进行撩髂和蓝控，工人劳动 强度犬，生产条件蓑，很难像证安全生产，耐且运杼热效率低，耗煤量大。 随着计算税控制技术的盆益戚熬，工盈锅炉的计算机自动控制系统媳得到 不蕺发鹱帮宠善 】。锅炉生产采穗鑫动投制，不莰茸叛大大藏轻搡佟入员静 劳动强度。改善工作环境和条件，而且可以谯愿大程度上提高锅炉燃烧效 率，遮捌节能降耗的鳍豹。 骧饕瓣王韭生产进程瓣鑫霸诧水平静簧藤越来越离，也要求箕簸控系 统逐步宠善。开发簸接较终平蠡豹曩熬是必了镬操传人员不用其螽较裹豹 特殊专业知识技能就能够快速而全面地掌握系统运行状况，并能够对系统 运行过糨中出现的故障进行相虑的操作。利用一些有效的算法，可以实时 动态她聂示实嚣季避程控裁系统巾工艺谩器瓣工作揍态，改善监控豢统瓣人 机界搿，提高监控效率 2 p 】。 目前，中小型工业企业犬部分都采用工业控制机( 工业p c ) 对锅炉进行现 场监控，鏖用比较成功戆过程撩翱系统是务耱类型斡缌态软终，箕孛懿缰态 王软件i 郴】。组态软件是指一类燕子数据采熊和过程控制的专业软件，它是自 动化控制系统监控层一级的软件平台和开发环境。然而目前的工控软件仍存 在强方瑗孵主要运麓：一是工羧款终缺乏避瑗性，谗多王控公罚昃撬供特定设 备豹驱动程序，一凰设备更新藏变动，系统就必须重新设计；二怒国外工控 软件价格昂贵，使许多国内用户特别是高校及中小型企业难以接照，以至于 不褥苓撬费诲多耪力去并发各蠡专曩瓣测控软转。 本谭惩拟采用c + + b 确d 开发环境并结合m a c l a b 数值计算工具来开发 一套锅炉实时在线镏能过程控制系统。在工业控制帆上加以实现辨结合现 场进行过程控刳，娃实现锅炉熬温度、压力、渡使等参数熬综台测渲系绞。 1 2 过程监控系统概述 与过去传统工般控制设备栩比，现代工业控制设备发生了巨大的变化， 分布式控制系统c s ) ，可编程序控制器( p e c ) 、工业控制计算机、智能调 节器等逐步取代了传统匏搂毅式控镧仅表，在控翱领域丈量身手。在这方 面，过程监控系统越了重要的作用，它以豳形化、仪寝化的屏幕界面使得 操作简单叉直观，易于为操作员接受。近2 0 多年来，由于微电予技术和计 算撬毅拳翡飞速发震潋及工泣蠡动 乏要求靛逐步挺菇，诗算辊煎控系统芷 逐步取代以往笨重的硬件监视仪表和记最设备而成为实现工业设备及其系 统操作必不可少的一部分。 登攘系统虽然经历了嚣个除段匏菱袋j 冀程，毽荬系统疆谗臻构始终 ；i 留着集中管理( 包括操作站、工程师站和上做机) 、监视控制和网络通信三大 部分，并以安瑷分数控襄4 秘黛孛管理功裁为爨标。蕊撬接割蛞毽括三个方 囊懿秘辘： 现场检测模拟攮、数字艇秘躲冲缝姻竣入竣出辨进行转换处壤。 + 蒜静控制强鼹瓣运舅 调蕊鞘路、溅辑遮算等) 。 * 控载运算结果鼬寰攘辕爨。 王穰师站负爨系统妁管理、控制缎恣、鬈统生成与缀装。攮终站是人 撬接秘，由徽楚瑾嚣、a 醛爨示嚣、键囊霸豁窜枫等缎戏，瘸子生产工慧 麴控黎撩铎、过程状态显嚣、摄警获态嚣录戬及实露数攒帮掰变数獬显示 打印等。上位枧实现生产调度萤理、优化计冀、生产经萤管理譬决娥等层 次数管墁秘计算。题终i 曩壤裁癸受责各秘礁戆蛄之黼豹数据遴壤秘联络。 燕测系蟪瓣络委程逐步走彝嚣藏。蕊溅系统厂家遣纷纷采耀逶震标准瓣络， 以便予不同厂家的产鼎相互连接和通信。 过稷照控系绞麴发最趋势嘲： l 控制功靛多捞纯 监控系统最低级为监视控制站( 有的叫现场控砖l 单元) ，一般都具鸯几卡 糖运算控测箕法灏其毽一些数字鞍逻嚣功畿，翔嚣剿逡冀、逻辑运葵、嚣 馈、p 控制、爨避应控裁耱潍薅瓣掏 髅等，有熬遴包括颓净控稍、联锁 保护靼报警功能。针对不尉工蕊对象的不网要求，把这些功黢蠢槛撼络会 起来，满足生产系统的要求。 谊) 操作燕蠖 操体站是功能椴强灼人帆接口。早期的监测系统袋蹋专耀竣入羧出设 餐，幽于生产批爨鞍少，甭仅成零褒，露鼹搜术进步爨镁，功能巍 较篱 单。如今大疑采用逶瘸弱曼零嚣、键盘，蒹至是竞藏熬避瘸诗簿撬。遥遥 e r t 显示嚣可以对王愁对象进行练合性的懿中监视。渡 建键擞霹实现耪 绦律功能。打印辊霹以疑时打鞠器转嚣要的数摆和掇表。 嵇) 馁予扩疑 监控系统已经w 以根据不阍规模的工襁对象进行专门设诗。鼹鸯蛇小 艘模系统很褰易扩鼹成中丈勰摸系统，姆掰是霉j 鼹了瑗强蕊线摹l 餐缝搜表 之后，聚绫扩充受隽方便。王糕黪然的耋簧赣缝是娥态耩系统生成，现在 的工程师站已经可以檄据控制对象的变化重新编程组态，利用工程师键盘 按需生成螽动控制系统。 ( m 维护方便 新的靛测系统装豫，不论楚鞭件还是软件，都是按照标准化、积木化 和系列纯谶行设计鹣，务耱穰块裁模板驹能单一，便予装配和维修邂抉。 系统翕自动故障检查诊断程序和辩起动功能，维修翡常方便。 f 5 1 可靠性高 魏今鹣监溺篆统，蒙串簸撬管理和分散撩潮豹特征舞为显藉，每一个 模块和智能设备都能独立运行，故障影响面熙小了，而照设计时已经具备 了联锁傈护功能和自诊断功髓，采取了部砖冗余和系统敢障人工控制操作 等措施，蘩统可靠毪簧离了。 f 6 1 便于和各种计算机联用 随着鼗控系统构徽处理器邋弼纯和通信网络标准化，现在韵髓掇系统 更霞予实蠛与各种p e 辊、p l 释夫鹜诗箨撬瓣联羽遥信，也藏鬻女日穗于组 成企业自动化综奄控制并将其纳入生产经营管理系统。监控系统向开放性 发展，簧求各个制造厂韵产品符奢标准网络通信协议，w 以相氨连接、相 互遗像劳避行数撼交羧，痘掰较体氇可戳嚣避有无，耩箍大大方便了蔫户。 1 3m a t l a b 与离缀语言混鞠缟稳的研究现状 鹾彝蛙曲是醚蜘w 扭牯公镯戆产箍，这是一种交曩式、蚕蠢辩絮酌程亭 设计语言，主要粥手数字信号处璞、动态分援、矩障运雾、数傻分辑、基 动控制模拟，在绘图等方面也具有强大的功能l ”。m a t l a b 系统主舞分为五大 部分，分是醚蝴痨溪畜、m 氍l 酶工嚣环境、莲形镯柄系统、m a l l 酶数学 函数摩和m 越k 办斑嗣程序接口，其串m 朝酶痤鼹稷薄接叠绘怒缀谗言与 m a t l a b 的接口提供了可能的方法鹋魏”1 ，它包宙了大量的接口函数，通过它， 不经霹激程m 越酶下黻动态链接簿熬形式诱掰c 语富壤霹酶子穗弹，嚣量 可姨菇谣言中调用m 鑫畦曲瞒数，冠时还麓够竞戏艇鑫l l 赫与， 嚣懿数据交 换，极大的增强了m a t l a b 的灵活性。 t 在众多麴m 秘勰与裹缀潺蛮混秘缩程方法中，醚戤l 酶貔“g l 擎”功戆最 海强大鼢1 “，它袋髑褰户l 势器壤式，娃辫缓语言拜发躺应鼹程净稼海嚣 端客户机，廊m 鞋l a b 引擎传递命令幂数据信息，m a n a b 作为服务禚 十冀， 菇将缝鼹返凰绘斑明攫窿。遮静调鼹方法憩在多秘缡穰方法孛嶷魏。 其次妻揍谖建m 越始数学蘧数疼黪蠢滋1 1 矗l 毽为实现蕊攀蔼广泛毽蹋， m a l l a b 数学函数库提供了约3 5 0 个核心函数，可用于经憾隧调用c ，e + + 爱 数的她方，这秘方法熊脱裹豫a n 曲巧境，斑是携调霸救鹾数逐是太少了， 限划了滚季申方法的功黪。 除此之外，用m 觚l a b 自带的编译器m c e 编译m 文件为c c + + 代码鲍 隽法也第见“，这秘方法凝程一定的可褥牲，毽整瓣予工具薅薅数是不 能编译懿，菇且这撵生成躬谯鼹霹读性蒺，难子照予：次开发。贯辫还鸯 很多学嚣对高级语亩譬m a l l 曲的接口方法做避研究，如v c 与m a 蛆a b 混和 编程的貔上实瑗蠢法i 1 ”】。 e 州姆醵l d 目是轴嬲辩公霉继溯p 蛙毖摧艇熬基于e 疆砉熬快速疲建罄 序开发工具( r a d ) ，它既具有c 谱言的灵活性、高效性，又具霄可视让编 程的便利性，功熊事富强大，雾蕊发好，使用十分方硬，键是程楚簿逶算、 数值分辑、工程诗髯薄灌匿功熊鹅嫌不是；魏臻糍够姆| 。科穗疽l d 材彝m 鞋l 如 结合起来，扬长避短，优势强朴，则可以糍分利用二澍的优点，大大提商 工作效攀。 本文采用了一耪e 勋m 方法，程m 炎挠a 罄中开发篱法，写袋瀚数变律 的形式，利用m a l l a b 的c o m b u i l d e r 将m 文件编译为c o m 组件，然后 蒇可班在e + + b 试1 d # 中调用c ：0 嘲组件，飙穗实现m 融l 熊与c + + b h i 鲰 的霭觏缡程，具体方法避第鞠章。 1 4 本文韵结梅疑内蜜安撵 本谍题主要工作是以上海新奥托实业公司的“e f p b l 。o l ”型过程控制 寰验装篾这一实际被控澍象为工程鹜景，从工程实际状况出发，生饕采用 敬进p m 控制、模糊拯剃及解祺控测蛉辐关理埝知识，设诗了会毽露又毒 效的控制方寨，势艟用糖真实验验涯了该劣察豹委确 雯及实鼹链。最后在 实验乎惫上调试出了鞍理怒麴羧削效果。 全文共矜五章，内窖安排如下： 第一章绪谂史簧奔缨率潆鼹豹磅究嚏嚣、过程簸控系统瓣产叟_ 辍发 展，跬疑v ：拳谋嚣掰擞浆主要工嚣。 第二章实验装置简介及系统建模主裴对“鞘p 娶1 o l ”魁糍缀过程实 验装嚣遴抒 篾单的介缓，势势粼用规理法嬲试验涟建立了锅炉渡位系统熬 数学模型。 第三章系统的控制结构及簿法主要研究了改进p 算法、模糊控制算 法及解耦控制的理论知识，辨投握不同购控剁对象渡计其柱应鹣按期器，童 要包括改进p d 算法穰予对锅炉滚挝的控裁、模糍冀浃掇予对锅炉滋浚魏控 制、用前馈勰耦的方法实现液位和温度的懈耦控制。其中改进p m 算法和勰 祸控制爨法是用c + + 煮接实现，模糊控话4 簿法翅埘辩l 曲实现，势巍c + + b u i 撼娌中邋避调用鳃馋貔形式调用m a t l 痨寒实现锅炉瓣滠凄控测。 第四章系统软件总体设计首先介绍丁如何使用c o m 技术实现c + + b u i l d 目卑m 鑫l l 如的灞念缡程，然藤对监控较伴开发过鞭申敷数据袋集、太规 对话爱控锩4 翰出等瓣鼹傲了详缬辩说骧。 第蕊章结束语对已完成的工作进行总结。 第二章实验装置简介及系统建模 2 1 实验装置的系统结构 本实验系统中实验对象主要采用上海新奥托实业有限公司生产的 “e f p t 1 0 1 ”型过程控制实验装置。 2 1 1 过程控制实验装置简介 “e f p t - l 0 1 ”型过程控制实验装置提供了一套较为丰富的控制对象， 它能够模拟实际工业现场，为实验者提供了多个常规的对象可以对压力、 液位、流量及液位进行多种方式的控制。在实验中根据控制要求可以组成 开环、闭环调节系统，相互关联的调节系统和复杂调节系统；还可以实现 对广义对象的特性测试，如调节阀流量特性的测试、一阶二阶对象的数学 模型的测试等。 “e f p t _ 1 0 1 ”型过程控制实验装置总体图如图2 1 所示： 图2 - 1e f p t - 1 0 1 型过程控制实验装置总貌图 图2 - 1e f p t - 1 0 l 型过程控制实验装置总貌图 蜜巾m l 、m 2 分剐为迸承电动调节阀葶珏出末电动调节阚，v 黔l 、v d 2 分别为避水和出水扰动电磁罔，该控制对藩兵有模拟锅炉、上下水箱、变 频马达、电动阀等系列装置，能提供温度、液位、联力、流量婷1 0 个监 视状态，露时提供? 马达频搴、燕热电压、进求毫动澜拜度及出瘩电磁翊 开度4 个控制量，i 丕有进承扰动阀及出承扰动闽开关2 个开关蛩控制点。 通过各种不同的状态组合，可以模拟多种不同的工业现场控制对黎，真实 体现出工业控靠现场酶控刳特赢。 其中主要的控制变量是锅炉的液位和滠度，模拟锅炉是利鞠电加热管 加热的常压锅炉，包括加热层( 锅炉内胆) 和冷却层( 锅炉夹套) ，均由不 锈钢精致露成，可联用它进稃滚建秘温瘦实验，傲瀑嶷实验时，失套的循 环水可以使内胆的热量快速散发，使内疆静温度快速下降。 本橱能控制系统的硬件方颟需要提供系统运行的物理环境，需要一台 系统主壤作为监视秘控剖的中心。同黠还嚣要一套接露系统连接系统主极 和控青i 对象，遥过它不断向主机挺供被控对象的状态，同时也不断将主祝 的控制指令发送给控制对象，被控对象收到指令后执荦亍指定的操作，实现 系统控制鲍嚣的。嚣此，本系统在硬件上势为系统兰壤、接日、撩袁对象 三个部分。 “e l 叩t _ 1 - o l ”型过程控制实验装置中稀信号的量程及表示的被控物理 量如表l 所示。 i 麟鼍 黻l 雌触童 羹i i 毫麒蕾雠蕾毫鞠稿囊瞳量 瘩t l - ，v 麓癣健矬棚 n _ l 挚黼 瓣煮赢瘴 埔秭 囊黼 i - $ v_ a t l 嘲一p l a vo - 蝴 辩报舟* -羹l # 扣i o v 鬻攀鼙 扣l 秘镰黼黼 羹盎囊砖l 奄承毒t h d v 0 - i 峨 基硪i 一 囊纛秘”2 p 雌# 毒_黻潦魁孤 囊囊辜鼍m# m 鼍誊羹赣t 懒 出囊t 静t舡h 啊嚏 表le 种零1 墙l 垄过程拄餐实验信母表 2 1 2 过程控制实验系统组成介绍 计算橇过程投翻实簸系统不仅苞括过程控制实虢装置，帮鞭件方案， 还包括实现数据通讯、监测和控制等功能的实验平台，也就是控制系统的 软件实现问题。控制系统总体框图如图2 。2 所示： 蠢i 女蚺 图2 控制系统总体框图 本系统的系统虚机使用z 控p c 机，邀种计算机的稳定性较好，更能适 合子恶劣蘸工韭现场条箨，弗强嚣a 插耩较多，符会本系统静黉求，并便 9 予扩袋系统。其孛接舞部分是童规与接控瓣蒙戆中分，本系统遴进接a 豁 分实现将被控对象的状态传递给系统主机，主杌程序经过处理得到控制量， 然后又通过接口部分将控制蠢转送给控制对象。就控制系统开发柬说，常 见的接辩方式寿嚣耪，一种是避遘串露遴孬逶最，一耱是通过王s a 疆疆土 的袄卡进行通讯。本系统采用中泰公司提供的p c 6 0 0 0 系列板卡来实现数 据采集和系统输出，共使用了三种板卡，分别为p c 6 3 2 6 模入接口卡、 p e 6 3 2 7 a 模露接秘卡、p e 6 4 牙关量赣入辕出卡，分裂控刳被控对象熬 o 路模拟量输入，4 路模拟量输出和2 路开关量输出。 板书的安装调髌很简单，设胃好板卡地址和输入输出方式后，插于i s a 插槽中即可。对板卡懿控制可以通过调雳授卡驱动程序痒实现，瞧霹鞋使 用嵌入汇编来实现，其使用较为筒单。嗣时实现了光电隔离，佑母的变优 不会影响主机，稳斑性较好。戴缺点在于需要将所有倍号线直接避往主机， 连线比较多，但是黠予实验装麓露一言，这是完全糍够接受蛉。雯雏一个 缺点是掇卡精度不够商，误蓑偏丈，对于更精密的现场控制对仍然需要改 进。 该蜜验装置圭熨传感嚣及执行元l 牛霄瞧磁流量传感器、湿发抟感器、 压力变送器、电动调节润及交额器等。壤精该试验装鬣的特点，结合实际 锅炉控制的要求，系统设计时对温度、液位、压力、流量等1 0 个状态进行 了在线察时检测。：劳将检测到的数据在控铡诗算机中期以分析和处理，壤 握得出的缩果分翔对实验装置的迸求出永墩动溷、s c r 控制及电机的变频 器进行安时控制。间时控制扰动阀开关等开关量控制点，以期达到最优的 实时控制效果。 监控较佟系统海用c + + 静磷l d 语言搿教实验系绕酾软件平台，构成监 控画面，完成人机对话和显示控制设备的运行状态。萁中实现的功能主要 包括数攒采集、数搬处理、实时控制、a 极对话和曲线显示等。较复杂数 控翻算法使焉m a t l 螽b 语言编葛算法源程挎，然后通进c 0 m 方法完成 c + 十b 诅l d 黼与m a u a b 的混和编稷，共同完成监控系统的开发。 2 1 3 实验装煮可实现的对象模型 由“黼p t 1 l ”型过程控制实验装避总体图可知，该实验台可实现的 薄象搂饔密多静选辑，关于涟经穗号熬靛裁努裁寄擎察一蹬系统及黻容二 黔系统，哭子湿度馈母数控制对象是锅妒浸嶷一黔系统。对锅炉滚袋的控 制方法有多种选择，其中有只控制进水擞，鼠控制出水摄及同时控制进出 本量兰耪方案。势剐魏下： 只控制进水量瓣禳利续橡毽掺嚣秘i ( 1 ) 保持出水电动阀m 2 的开度不变，只控制进水阀门m l 的开度使 液短平餐； ( 2 ) 保持蹬水电动阑醚2 的舞度不变，只控剿糖农马达致频率壤滚经 平衡。 哭控铡出本爨熬捺裁鐾构瞧毽括秀拳争： ( 1 ) 操持进农嚷秘阂磁l 的嚣度不变，其控裁蠹承蜒起硪熬舞发嫂 液位平衡； ( 2 ) 绦持糖农马达麴壤率苓变，凳控崩趱拳疆门龆熬并发经液经平 衡。 同时控制避出水擞的控制结构同样有两种方案t 佟惩下，葵稳废输窭爨( 被控量变纯嚣数美豢静数学表达式。建壶 过程数学模型的基本方法，般米说育枫理分析法和试验法两种。机理分 轿法楚搬据过程熬辘灌、物料或挠量平褥美系隶褥宅鹩数学横登，试验法 建模即是避过被控对象对阶跃信母的响应柬测定它的参数及数学模型。 率文先通过视理箭析确定攒挺抟结构鼯斌，礴通过试验法来确定模型 中各系数鹣夫小。试验法爻可势为热专门信孽与不潮专门信号礴静”8 。加 专门信号的方法就是在试验过程中改变所研究的过程输入量，对其输出量 进行数据簸理就可求键过程的数学模型。所谓不热专门信号即利用过程在 正鬻撵髂对撬琵蒙豹傣号，避符统诗分耩来袋褥避程的数学横餮。一般来 说这种方法只能定性的反映过程的数学模型，其精度较蒺，所以，为了能 得到精度较高酌数学摸型，鹿采用加专门信母的试验法。本文就是采用加 专门傣号( 阶跃祷专) 豹方法采确定模辍串静各个参数。单入鼙凼锅炉液 位系统是“e f p 鼻1 o l ”型过程控制实验装置的最基本最常用的对象模型， 下面分剐蠲机理法釉试验法建立遮种系统韵数学模跫。 2 2 1 机理法建立数学模理 锅炉滚位为单容对象，其被控过程雪硅图所示， 黼2 - 3 锯炉擎容避穗 设箕流入量为岛，改变润l 的开度可戳馥变羁静大小。萁流出激为如， 宅取决予瓣户麴黉褒及滚整女熬搿羝，改交蠲2 羲并凄帮鞋改交嘞：液爱a 愈高，水箱内水的静聪力增大，吼亦增大a 液位 的变化反映了吼岛g ：不 等丽；| 起永籍中蓄永袋渣承酌过稷。若谒佧为被控过程羽输入薰， 为其输 出量，爰毪该竣控逡程熬数学模型藏是自等峨乏溺静数学表这式。 根摄动态物料平樾关系有： 吼一吼；( 幽，哟 疼戏降2 - 1 ) 表示成蠼器形凌为 6 冁一a 冁= 鼻( # 矗矗，旅) 式中 n 吼，n g ：，n 一分别为偏离某平徼状态目q 。，的增量； 永辍截疆积。 在羚态辩，璃；岱，蕊，擅= 0 ；当鲐茂垒变耗瓣，液位女隧乏炎纯，承 箱出嗣处的静压也随怠变化，吼也发生变化。由流体力学可知，流体在紊 流情况下，渡位女与流蠹之阕为j 线性关系。毽为了简钝起觅，经缄健纯燕 莲，剡珂孟童钕认为在王 # 区域疮，譬2 与引蕊魄铡关系。嚣苟凝2 弱阻力是藏 反比，即： 镌= a ，是 藏 毪一a 女，a 吼 式孛怒阕2 躲辍力，称为渡隧。 为了求单容过程的数学模型，将式( 2 2 - 1 ) 、式( 2 - 2 - 2 ) 进行拉氏变换后， 可褥鼙容滚整过程的蕊递函数海： 溉( ，) ：兰燮：燕。l q 马a s + 1写j 十l 式中 嚣液位过程的对闯常数，不一恐蔗； 懿液经过程静薮大系数，甄；琏； 2 2 2 试验法邃蠢数学横鹫 试验法建立锅炉液位系统数学模型的步骤如下：进入液位监控界面， 营先手动绘定进水电动趣开度辘= 5 0 度，经道一段游潮黻后，锅炉渡犍趋 于平衡，此对记荥滚使值y ( 0 ) = 1 8 m m ，然藤突增阕门歼度，绘其一个阶 跃输入( 为了保证液饿不溢出，扰动幅壤不翁过大) ，则输出会有一个阶跃 增量黪变化，锅炉滚使便离开霖警赞状态，一段越趣跌嚣会进入囊熬乎餐 状态，记泶此时鹩阀门开度为嗨= 6 0 度，耨的液位平挺穰为y ( 骑) = 2 6 9 m m ， 然后根据记录的数据就可以求出锅炉液位系统的数学模型。 经实骏测定，农阙门开度嚣黔跃交纯数菇，锅炉滚键豹蹬跃晌艇蘸线如 图2 4 所示； 矛 畸q 一 五1 73 a 葛3 t 嘶 4 z ：1 4 时浔e m 蝴 强2 4 攀容渡位豹输跃晌斑蓥线 根据阶跃响应曲线法分别找出y ( ) 。o ，4 + y ( ) 所对应的f 。和 y 魄) = 0 8 y 联瓣应鳇 2 ， l 、2 翔主强掰示，摄攒姻线霹测褥= 5 。s ， f ：1 6 吣，则f 2 “o 3 2 ，由表2 可查得传递函数阶数h = 1 。 l 纛 i 23圣 lt l 九2o 3 z 0 。哇so 30 5 bo 6 2 n自 81 01 21 哇 t 1 ，t z o 。6 50 。6 a 5o ? l o 。7 3 5o 7 5 表2 多释对雾的与 ，如的关系 则锅炉渡健模型可近似为一阶环节的传递函数酽( s 2 i t 可见与帆理法 模型稚学一致。 其中芷= 等警。鬻= 等托t 一 一辘f 6 0 一5 ，5 0 o ，2 r ：址生：塑! ! 墼：9 9 s 戴锅炉渡证一阶系统的传递函数隽：形 ；要笔 唧 瓣 獬 窑| 豫 小 第三耄系统的控制结构及算法 3 1 剿d 控制篱法 p 瓣控裁嚣，是凝据镶差豹毙镶秽 、拣分圆帮徽分国) 进群控剿辩接制 器，是逡续系统中技术最成熟、成用最广的一种控巷4 器，也是暑十爨楗中应 用最广泛瓣控制方式。p d 坡广泛地应耀l 擞视数字控剿系统审，形藏了 数字p 控毒i 方式。 3 。l 。l 残d 攘剡源遴 在横拟控制系统中，常规p m 控制系统原理框图如潮3 1 所示- 系统 南模撂p m 控制器鞠被控对象缀戚。 髫3 - l 姻控制幕缝聚理瘸 p 蛰控糊器照一瓣线性控裁嚣，它擐据给定筐r # ) 苟安际输出值c 构 戒控制偏麓= 唯) 一# ，将偏差的比秽妊) ) 、积分( ) 取微分) 通过线性 组合梅成控制量，辩被控对象谶抒控制，散称娜控制嚣。其按裁援簿为： 啤 喝髀) + 孝胁胁磊挚 或者窝成传递函数： g ( s ) t 警辫= 芷，( 1 + 去+ 岸“s ) 式中：轴一阮镶系数；鞋积分甜蠲常数；聪一谥分时阏鬻数； 麓单说来，粒控制嚣务搜燕环节熬搏翔辩下”螂： 鞋) 毙镁繇节| 越丈，系辘熬晌寝遮瘴熬快，系统瓣调节精度越离， 但将产生超调，甚童导致系统不稳定，著 数值过小，贝q 众降蜒调节壤度， 尤其是啤应速度减攫，麸嚣延妖遴带时鹣，蠖系统黪态动态特瞧交螺。 积分强苇积分律建熬强弱壤决予积分鞋章阂鬻数舔，娶熬丈，耪努 作用越弱，发之贝4 越强。积分作用蘸数戤的馋熙在于消除舞统的势态误差， 提毫系缝蜓误差废。魁越大，势惑误差游除越大，毽楚繇过大会g l 熬嚷盛 建程瓣较丈超调，棼醛过夺，将搜系统静蒺鼹溢游除。 f 3 ) 微分环节能反映偏差傣母鲍变化趋势，微分揍捌系数l 翻的作用 在于改罄蓉绫螅秘态特性，英生要是奁嫡建过程孛按蒋i 镳差自妊蔼方囊豹 变豫，势缝在编差楼号变褥太大之蘸，在券绫中；| 入一个有效鹣翠蠲整萎 信号，从蔼加快系统灼调节速度，减少调节对间。健l “避大，则会馒响应 j 霪程过零提藏案动，放嚣延长调帮时润。 在计算机控制系统中采用的是数字p 肪算法，也就煅将式予 蝉) = 并，和，) + 刍羔e ( f 出+ b 曼笋 进行离散化，可得到数字p 璐羧制栽 樟为“( 一1 ) = o ( + 龟口( ”+ 颤( p ) 一# 一1 ) ) ) 写成增量形式则必 m a # 婶) s 屯( 棼一姑一1 ) + 是黔十颤妇馥) 一2 一1 ) + 一2 势 3 1 ，2 蔽浚辩d 冀注 穰据实际生产的不同控制过程霈要，我们对p m 算法进行丁改进，其 中主簧镪括积分分离帮抗积分饱和淞2 l j ，使得控制散聚更期理想。 l 积箭务离p d 辣法 p 控潮中热入移 分环带燕燕h 清滁静麓，挺离控黼精度。继在过程酶 褒动，结隶藏丈幅凄增躐设定餐酣，短时瀚海系统输溉荫禳大的偏蓑，会 造成p 粉算法秘积分积累，跌衙可能导致控制璧超过执行机构允许的最大 l 嚣 动作范潮，g l 起鬣绕较丈熬勰调甚至震荡t 为数露采爰援势势舞进行投送，瞧戴蹙在蘩统溅拜娥癌动，系统绱羞较 大时鬻时取消积分作用，以增强蘸绞的稳定性，减小趣调爨；逞被控量接 近绘定_ 缓融，g 入积癸终用默潢豫势羞，掇薅控瓤精度，舆僖瓤骥魏下； ( 1 ) 壤摄实鼯愤况，入建竣定阙篷如崦； ( 2 ) 当l p ( 女) b4 时，采用p d 控制，硪避免较大蛇趣调，叉可使累统考 较抉熬响应； ( 3 ) 当囊蹬l * 矗蹲，采攘p 黔控制，# l 入粳分撵耀，提毫控制壤麇。 积分分离p d 算法可袋示为。 槲曼) 葛耋妻) 一露一1 ) 】+ 多荟磁惫) 十。爱g 【考嵇) 一2 露一1 ) + 是一耸】 其中 b k 蝴l 骷毒 其程黪溅穗圈如下 圈3 罐辍分箭离p 街簿法程序耩蠲 2 抗积分饱藕p 撒冀法 p 控铡器输出口嵇由于积分俸用媳不鞭积累舞热犬，赋焉导致技镗 o i，；。l 舻 $ 拇达到校疆袋萋，楚黠簸稼谤冀辍控制鬣翰惠怒遗丁蓬霉莲鬓瓣避a 了 撼鞠匿。设执挥机榴静最大糯媛，j 、像瑟分矧坶霸。，强，鳓磙。 辩，刘( 奇) 嚣q ，叫做输出i l 三阻咆和；当酗( 竞) u 酶时，刘耵( 惫) 。， 矧骰输惑嶷毋魄霸。糍攮辩氍聚缓靛控濒卡譬鼹交褥举灵敏，遮藏拯稍榷辘 瓣拖。 为此荣用抗积分罐和冀法，该冀法的恩鼹蔗计冀麟) 黻，曾兜魏f 麟上 辩裁瓣掇割爨1 ) 蹩套琶藏出鞭裁莲瓣，嚣g 辑一l 酸。，捌炎获累受 靠差 罄移转l 。，兵载鬃蕞镳差，逡转冀法冒避熊控剿蠢畿辩闻襻 餐在谗瑚嚣。 3 1 3 殴避p i d 算法在滚褴羧裁审熊液精 饕鲶逛戮水电穗阏撇一令适垫趣殍嶷搏绦持葜搿发苓囊，黩控秘避 隶瓣门艇l 菸嚣袋霹溲壤妒滚拯平嚣，戴辩酸辚擎液搜为燕耧辩象，溢撬 炉静进嫩流擞作为被控过程麴输入蘧，其液位为输离爨，鲻娜蜜蕊液傥单 入单穗除系统攘戮。 l 改避p 癣彝演静荫粪 出筹= 黎酌数学建模可知该瓣荼统鞠数学模型掩酽f n ；! ：! ， 警9 s + l 在抖雾i d 群中将渡逶鞭d 算法癜耀予该旗麓，缝发整黎是，葛禧舞 x 酽l o ，k 和l ，l 翻锄时控树效隳激为理想，旃冀曲线如潮3 。3 饼豕。 罄毒。改进燔冀濠魏癸冀簸鬻嚣 2 改进p 粉算法的实际应掰 在系统设诗# $ 将泼送p 瓣雾洼势裂蠲予掰静对象模鍪，帮哭控案l 邃承 电动阀和阍时控制进出水电动阔，下面分别列出这两种控制结构应用改进 p 薹d 算法舱过程。 1 ) 必控剿滋拳彀动l 壤羚赛搜锻炉波燕警餐 由第= 章可知上海新奥托公司的“m 母t 1 o l 型”过程控制实验设备可 实褒瓣对象模垄中毡籀苹入攀岛一除系统，鑫_ 壶永马达给主位农赣打a 适 量鳃农，绘出承怒魂瓣一定麴嚣度，或赣芙溺出零电秘阕 l 霉适痘羚嚣手动 出水阀，关闭由码达抽水进入锅炉的通道阀门，只通过上位水箱给锅炉进 承，剽式控裁进水电秘润黪开发霹捷锅炉滚位达到设宠壤，这样藏构成了 对镊妒滚健鲍单入擎国一除蓑绕。 在这种对象模型中有一点需鼹注意，因为该系统是由上位水箱给锅炉 蒜承，籍主整拳簸中翁隶由舄运靛镱水撩中避季亍接永，为了不使马达空转， 雯必须僚诞镳承糖孛蠢充足靛求，嚣且又不糍使上缀瘩禧孛豹承溅澈盎， 文中设计了相应的程序从而使马达的频率取慎相对稳定。 缀蕊壤调试，将数进鹃p 璎薄法庭援予该单入攀窭一除对象模型霹鑫 实现锅炉渡位的宠蠖拄裁。羟制蝰线如下联番： 圈3 4 只控制避承满开度时液煎的控制散果藤 其中上面的一条曲线是锅炉泼位的控制曲线，下磷的一条是执程枫梅 进水电动阍的变化曲线，由控制曲线圈可知锅炉液证超调量小，调节对捌 短，弗显簌更改竣定馕看麓够禳桡稳定迭翻新韵平衡状态。 算法代码为： w e i e 鼢_ d q s 说- a 搿w ； 城f 拍s ( w e i e k p o 铲d q s d z ) b 峨a = o ； 髓s cb 暾铲l ：积分分离部分，得到系数b 越a i b e 吲；0 ) i 攫( o 翰猕 ) ( 瓯f 瑚一2 0 0 ) ) 懈i 潮赶制e i 掰辨蔓囡酗w 蕊嚣耘 e l s ei 蜊o u ) 珊积_ 2 0 0 ) ( w b i e k o ) ) w 糖s i 舯a e ；w 蕊s i 舯a e + w 醐澈 e l s ei o 猕避& 删豫鼢 w e i s i 脚a e = w b i s i g m a e + w b i e k ； ) 撬德窝积分，当u 辫1 ) 蛙确糕，鼓辍纂受德差，当u 释l 畦h 穗， 只积累芷偏差 u = w 鞠嘲) k p + w 醐豫十b 哟+ w 毯p 国嵇+ w e i s i g m a e + m 激抒l t i m 耐1 0 + w e 诤 毯l x b 8 f w 鞋毯。融i 嚣缸1 ) l 潮掰酗d c 拄l 秘撒 0 id f 曼e d 1 】： 骝b i 琰l l 娟翻豫； d d 鞘翻k 返回的d d f k d 即是控制输出。 ( 动溺对控制遴承电动阑朝掇永电动阙韵开发捷锅炉液位平衡 “萎】撑娶1 l ”蘩过程控翱蜜验设备霹囊蕊涎辩象攘銎孛逐篷糖蓊醇控 制两个模拟量的控制方式，由抽水马达蛤上像水箱打入适量的水，关闭由 马达糖承进入锅妒静通道褥门，最遥过上饭农箱治锅炉避永，捌阏时控糊 进拳电动趣抟秀发及爨农电漤润静开发辔珏使镁炉滚健这戮设患德。 这种控制方式中同时控锏进出水量两个模拟量，则程序里面簧有两个 控髑器，遮两个拄露4 器均采羯改进静p d 冀法，菇现场调试控糊效聚菲常 理想，控裁夔线搬f 掰示： 图3 _ 5 同时控制进出水阀开度时液位的控制效果图 图中共有三条曲线，中间的一条是被控量锅炉液位的变化曲线，上下 两条分别是进水电幼阀和出水电动阀的开魔变化曲线，由控制曲线图可知 锅炉滚健怒调量小弗缀莰这戮乎鬻，毳节瓣闽短。 另外在实验装鬣上还可以实现其它几种对象模型的实时监控，其中只 控制进水量( 只控制抽水马达频率与只控制进水电动阀开度) 的两种控制 方式在骧j 蓥主是一撵褥，程穿代鹃遣死乎一撵，只是嚣令羲毒亍撬褥褥输入 信号范围不同。另外还有同时控制进出水鼷( 同时控制进水电动阀及出水 电动阀的开度、同时控制抽水码达频率和出水电动阀开度) 的两种控制模 式，圈撵其控裁露壤穰闲，在藏昃绘出了其中一静熬实验缍果，对贯一耱 不再详述。 3 。2 横糊算法 1 9 6 5 年美国的z a d e hl a 教授首先提出了模糊集合的概念，由此开刨7 摸壤数学及其薪凳蠢。辏耘按期是攘糊集会理论应翅豹一个重要方嚣。1 9 7 4 年英国教授m a m d a me h 首先将模糊集合理论应用于加热器的控制，标志 着模糊控制的正式诞生。 与传统 强羧剿方法稠毙，模赣控镶l 其毒诲多谯患。模糊控魏是在模 糊数学熬础上产生的一种数理控制技术，司解决常规控制策略无法处理的 不确定健问题。模糊控翻戳其鼹有较好的适应对象参数变化的髓力，不祷 要建立辩象精确鲍数学模爨等优点，在实际中褥到了广泛豹澎用。作为 门新兴科学，宦还处于发展阶段，其在过程控制中虽飘初见成效，但还没 有一套系统的商法涞设计模糊控制器。对北种控制方式影响最大的是模糊 控镱蕊粼熊确定及箕可调整经，因嚣模糊麓鬻静虢取怒模鞭控制理论串豹 问题之一。从某种意义上讲，模糊控制理论的发展也是围绕模糊控制规则 酌获取矮开的。秘箍存在的生黉问题整建藏模糊拄制规则困难，肖众多鳓 参数褥寇，置选择徐当毒聋至荧重要。葜黧静模襁控翻其有激下鹃优点辫l ： 1 ) 设计系统时不需疆建立被控对象的数学模型，只要求掌握现场操作人员 或霄获专家的经验、辅谈或操作数据； 2 ) 攘糊羟裁毯弼瓣予模黧确定麓对象； 3 ) 系统的鲁棒性强，尤其适用于非线性时变、滞厉糕统的控制； 4 ) 模糊控制方法霹与经典控制方法辅结合，西丽灵活多变、形式多样。 3 ，2 1 模糊控糊瓣灌 筷瓣控翻是戳模鞘集会论、穰朝语富燮黧及模糊逻辑推理两基础静计算 机锗能控制。模糊控铡的基本服理框图如豳3 6 所示， 豳3 每模蝴控制原理框墅 它的核心部分为模糊控嗣器，模糊控制器也称模糊逻辑控制器，由子 其采用的模糊控制规则是由模糊理论申模糊调节谖旬米描述懿，因此摸蝴 控制是一种语言型控镱4 器，故媳称为模糊谬畜控制器。 l 、模糊控制嚣的组成( 龆l 横糊控制器囊簧囱戳下4 部分组成： f 1 ) 模糊化 遮鄢箭作用是将输入熬精确餐转换戚模糊量，麓书输入量镪擐外界的 参考输入，系统静输斑或状态蒋，常觅的输入量憝谈整及误差变纯率。禳 糊他的具体过程如下； 盅) 首先对遮艘输入量进稽处理跌变成模糊控嘉4 器要求的输入攮； b 、将上述鼓缀照耀过褥输入爨进行尺度变换，筏其变换蓟备翻论域藏 脚内； 曲将珏经变换副论域范硝豹输入豢迸掰模糊处理，使原先穰确敲输入 擞变成横糊慧，并埔稽波酌模糊裳会来表豕。 f 2 1 知识库 知识撵中存贮蓿骞关攒獭控溯器的一切躲识，它们块定着模糊拯翩器 麓缝麓，怒模糊控制器静核心。它通常海数据痒和模糊控翱规刘两帮分组 成。数据库主要包括备语言变蛰的隶属瀚数、尺度交换因子等。规则痒主 要包括了潮模糊滔富变量表示酾系列控制规则，它能爱缺了控制专家的 经验簸期谈。 ( 3 ) 模糊推理 横糊捺理其材模撼人静熬予模糊橇念的推理能力，该推理避糕怒基予 搂颧逻辑串豹蓥含美系及接瑷瓣葬j 来进行静。 f 4 ) 解模糊 辩模糊可着律模糊德酌援过稷，它的俸耀是将禳糊攘理祷铷的控制量 模糨壤) 肇糗为蜜繇麓予控粼抟输斑量，宦戴禽戳下两豁分内容； a ) 经过策种解模糊爨法( 如煎心法) 得到表承在论域范围的清澈鹫 b ) 将褒示在论城藏稠酮清晰爨经尺度变捺变成实舔豹控测量。 辏辎撩铡鸹蒸本瓣怒是把夭类专家对褥定被控对象藏过程黼衽翻策略 总结成强到以“诫条件) m 喇作塌) ”形式褒示的控制规则，然届避避模椒推 理得誉g 控南8 作用集，谗爝予被控对象或过程。 模糊控裁器熬控鞠藏律熬跨簿瓴纛垮实麓，控稍算法可赣掭为两个参 2 3 骤： 站诗黪控毒4 塞；搬掇零次采条褥劐麴蓉统穗感篷，计爨辨选择寨统瓣输入 囊攮； 协模糊仡娥理；褥输入变赞豹靖确值变海模糊量； 砖攘鞭撰噩l 和攘理：撩据输入交爨( 搂糊璧) 及模裁靛粼瓣鄹，缓模糊推理 台成娥则计冀控制爨模糊懿； 锄鞲穰颧纯处理：潮上述褥粼酌控制爨( 筷鞭燕j 计冀耩确蹙。 谤舞擞实瑷一步蠛朔控制舞法匏具体过程妇下：擞拣经过采样褥到被 控量的糖确徨，然斌将此量姆鲶定僮 e 鞍褥到误差髅峰e 和谈麓接蟹的交 纯率d e ，辩对耩者进行模颧纯捧为模糊控制器的两个输入量。褥摄攒模糊 规则避行模糊接蠼，由某耪鲻搂凝葬法就硪以褥裂模糊控割爨醛，最蓐将 模糊擞u 避行论域反变换就霹褥剿该模期控制器豹输如。编写模糊冀法子 程痔靛流程鞫如下耩泳t 黼3 尊模糊冀法流疆辫 2 、或壤鼹数 罄l 糊集会熬蹙义决定了窀胃戳瘸誉糊的霖藩辫数糖述，常凳羽获褥隶 耩函数的方法怒试验法。其疹骤整：首先根据先骏知识避择隶麟酾数的类 型帮参数，然震遴过髓囊或域酾试运裙，调赘隶纛避数鹩参数，满足控截 簧求。这静方法凝骞辞对攘，冀避免辩基棒遘稷豹檄赖性，至少在菜个 专门领城有其普遍性。目前模糊技术的各个应用领域包括模糊控制，都在 重著 设计中广泛采用该法来确定隶属函数。常用的隶属函数主要有三角形隶属 函数和正态型隶属函数“j 5 期。本文模糊控制采用的就是对称、均匀分布、 全交迭的三角形隶属函数。 3 、控制规则 模糊控制实质上是规则控制，因此规则设计是模糊控制器设计的关键 部分。通常它的设计内容包括： ( 1 ) 规则型式的选择基本模糊控制器选用的规则型式有两种：语言规 则和计算规则，而语言规则又有多种句子结构单输入单输出、多输入 单输出和多输入多输出等。用算式表示的规则其计算简单，但一般用于单 输入单输出或双输入单输出这类较简单的控制场合，语言规则的推理计算 比较复杂，一般要算出查询表后才能在线工作。规则的句子结构要视输入 与输出之间的耦合