专家模糊控制器在液肥流速控制中的应用.docx

1、专家模糊控制器在液肥流速控制中的应用孙睿欧阳斌林七孙文峰L李杞超h,张继成（东北农业大学a.电气与信息学院；）.工程学院，哈尔滨150030）摘要：为了提高变量施肥的准确性，要求对液体的流速实现过程控制，为此，设计了一个试验台进行针对性的试验，并根据传感器的特点设计了一种专家模糊控制算法，该算法采用目标变量）（,）的变化趋势来制定控制规则，按照模糊控制器的方式划分小区，在其中应用逻辑控制规则，来构建控制算法，并在偏差较小时，采用没。侦）按照减速逼近设定值的概念来引导积分在流速控制试验台上，进行阶跃及过程控制试验，将获取的数据画出曲线通过试验找出各划分小区的比例或积分系数，并证明该方法在稳压阀工

2、作的范围内，可以用于过程控制O关键词：专家控制；模糊控制；增量控制；液肥中图分类号:S11*6;S224.21文献标识码：A文章编号：1003_188X（2O16）O5-0242-04D01:10.13427/ki.njyi.2016.05.0490引言1控制实验台设计专家模糊控制多数与pid控制结合，一般采用偏差-和偏差的改变量血来改变和确定pm参数九没有用乎-的再复杂一点的被控对象，模糊控制会与神经网络或专家知识库结合,设计控制策略来解决问题本文将一种专家式模糊控制算法应用于流速控制中这种系统的难点是流速传感器很少，一般用脉冲输出式的流量传感器流量传感器能够精确地计量流过的液体的总流量（L

3、）,对时间长短没有要求。而控制流速（1,布血），对流量和时间都有要求，才能控制好流速，农业中的变量施肥要求控制液体肥的流速才能保证实时施肥量的准确，且流速过程控制的调整时间越短越好。脉冲式流量传感器计量准确，但反映流速相对滞后:需要一定时间和脉冲量才能准确计量流速，如果时间太短，换算出的流速误差大，会影响控制精度和系统稳定性。针对该问题，设计了专家式控制和模糊控制相结合的算法,采用增量式控制，在偏差较小时采用孑。引导积分来加快减少静差结果表明：当偏差小到一定程度后具有一定的稳定性，不容易受扰动而波动，从而达到流速过程控制调整时间短的目的。收晴日期：2015-04-24基金项目：黑龙江省应用技术

4、研究与开发技术项目（GC13B3O7）作者简介：孙有（990-），男，黑龙江大兴安岭人，硕士研究生.（E-muil）412556546.通讯作者：欧阳逮林（1956），男，湖南宁乡人，教授，硕士生导师，（E.=0最小。将P的开度划分为1（）0份，则调节阀从全闭到全开的过程为”=0100%，输出目标变量、会从最大到接近0。实际上阀的开度与流速，不是线性的，阀在半开时（1=50%）流速y-0-由于多种因素的影响，如果开环控制流速，流速是不稳定的也就是一定的开度O不一定始终对应一定的流速而闭环过程控制时，从一个流速变到另一个流速，需要一定的调整时间，调整不好，波动很大，时间就会延长。2控制原理和算法

5、不考虑当前“的开度U（A.），从-和柔。找出w的增量的输出控制规则，并用这些规则来建立控制规则。当给定值为厂实际测量值为则偏差=r-y（P*=y（k）+7。-1），=-y（P+2v（Sl）-y（S2）由流量计的脉冲来测量流速要进行一次时间变论率计算，在短时间内确定精确的流速偏差和偏差的时间变化率相对更难，所以只能延长时间来提高测量流速的精度权衡利弊，选择从e、山和的符号来确定y的变化趋势，从而决定当前输出控制增量如（Q图2中，）在下方，e，下一步的，希望向上发展，的开度要求减小（关一点），即将要输出的控制增量、侦）0；反之，y在上方r0o同时，将要输出控制增量0（开一点），根据偏差e的绝对值H

6、大小来划分控制区：1）当|e|很大时ee、心，直接用开关控制，ifL。）（）=-/ImM大量关调节阀；反之,if（）=+大量开调节阀。2）当I适中时，用e的符号来决定关开，用决定的大小，有=-A?）e/MAX=A（1/16$）由于设计调节阀的全关“=0,全开u=100，所以添负号。即当-0增加开阀量，当e0减小开阀量，增量的程度，用参数&来决定，与设计在110之间可选择：配太大时，、餐多次超调:匕太小时，会使“（P过早，零而失去调节能力，相当宇比例控制,e0e()%()e0A!e0,YO()e()Ae.CollegeofEngineeringofNortheastAgriculturalUni

7、versity*Harbin150030,ChinaAbstract*Inprecisionagriculture，inor(l(*rtoimprovetheaccuracyofvariahh*ratefertilization,requirementsf()rliquidflowmustprocesscontrol.Sodesignedatest-Iwd*docorrespondingtest*accordingtothecharacteristicsofth(*sensordesignanexpertfuzzycontrolalgorithm*whichadoptsthechangeten

8、dencyofthetargetvariabley(1)toformulatecontrolnilcs.Accordingtothefuzzycontn)llerwayofdividingarea.Intheareas，applicationlogiccontrolrules,tobuildthecontrolalgorithm.Whentheerrorissmall*A2ebeusedtoguidetheintegral*accordingtothedecelerationapproximationthesetvalue.Onthetest-bed，dothesteptest*processcontroltest,andthendrawthecurvebytheacquireddata.Tliroughtheexperiments*dieproportionalandintegralcoefficientsare