单片机原理及其接口技术第八章

1、过程控制系统与仪表第8章第8章先进过程控制技术8.1概述z过程控制系统与仪表第8章z始，过程控制领域陆续出现了串z过程控制系统与仪表第8章先进过程控制过程控制系统与仪表第8章PID过程控制系统与仪表第8章8.2自适应控制自适应控制系统过程控制系统与仪表第8章zz过程控制系统与仪表第8章8.2.1自校正控制系统参数辨识控制器参数计算xyu被控过程控制器过程控制系统与仪表第8章8.2.2模型参考自适应控制系统参考模型ym（t）re（t）自适应机构y（t）控制器被控过程过程控制系统与仪表第8章8.3控制过程控制系统与仪表第8章控制的基本思想第8章过程控制系统与仪表8.3.1模型算法控制y(k)u(k

2、)ryr(k+i)参考轨迹优化算法被控过程ym(_k)内部模型yp(k+i)=ym(k+i)+hie(k)e(k)ym(k+i)闭环输出过程控制系统与仪表第8章制为例，说明各个环节的算法和整个系统的工作原第8章过程控制系统与仪表iyjyjk+i -yjN(mi =)ym+k (-i1)+å jg ( D uk +)j =1Nm ( +k-i 1 )=åg uj( +k-i1-)j = 1Nm (k+)i= åg uj(k+i-)j = 1过程控制系统与仪表第8章修正过程控制系统与仪表第8章反馈校正控制得到广泛应用的一个重过程控制系统与仪表第8章，这条指定曲线称为参

3、考；参考轨迹的时间常数过程控制系统与仪表第8章滚动优化算法P22J= åy h (k+i)-y (+k ) iåM +lu (+kj-1 )piprji =1j =1过程控制系统与仪表第8章未来过去过程控制系统与仪表第8章8.3.2动态矩阵控制所过程控制系统与仪表第8章ì a=ig ;a=0ïiåj0íj = 1ïîgi =a i-ia- 1过程控制系统与仪表第8章8.1ym(k+i)=a1u(k+i -1)+(a2 -a1)u(k+i -2)+LL +(aN -aN-1)u(k+i -N)=a1Du(k+i -1

4、)+a2Du(k+i -2)+LL +aNDu(k+i -N)N= å a j Du( k + i - j )j =1）My m ( k + i ) = y 0 ( k + i ) + å a i - j +1 D u ( k + j - 1)j =1过程控制系统与仪表第8章yYM (k + 1) = Y0 (k + 1) + ADU (k )é a1ùê aa0úê21úê MMOúA = êaaLaúêMM -11úê MMMMú&

5、#234;úêë a Pa p -1La P - M +1 úûDU(k) =Du(k) Du(k+1) LDu(k+M-1)T过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章8.3.3广义控制与内部模型控制过程控制系统与仪表第8章Garcia过程控制系统与仪表第8章8.4控制过程控制系统与仪表第8章控制系统和过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章第8章过程控制系统与仪表人机接口知识基系统算法库：辨识算法监督算法控制算法控制对象通信系统过程控制系统与仪表第8章zz过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章8.5模糊控制过程控制系

6、统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章8.5.1模糊控制系统的基本结构和偏差变化率re（t）yu模糊控制器第8章过程控制系统与仪表 过程控制系统与仪表第8章E过程控制系统与仪表第8章8.11隶属度隶属度过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章u =å m ( u i ) · u iå m ( u i )过程控制系统与仪表第8章为各规则结论uu =ò um() ·uduò mu() du过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章8.5.2模糊控制的几种实现方法过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章8.6神经网络控

7、制8.6.1神经元模型过程控制系统与仪表第8章体、树突和轴突构成。过程控制系统与仪表第8章2人工神经元模型人工神经元网络是利用物理器件来模拟生物神经网络的某些结构和功能。人工神经元模型如图8.13所示。nI j= å w ji x i - q j i =1过程控制系统与仪表第8章8.6.2人工神经网络模型输入层隐层输出层输入(b)反馈型神经网络结构(a)前向神经网络结构输出过程控制系统与仪表第8章BP网络过程控制系统与仪表第8章8.6.3神经网络在控制中的应用神经网络控制zzzz过程控制系统与仪表第8章8.7推理控制过程控制系统与仪表第8章8.7.1推理控制系统的组成推理控制系统框图

8、如图8.16所示。图8.16推理控制系统框图过程控制系统与仪表第8章(s)Y（Y ( s) = G f ( s ) - G fs ( s ) E ( s )F ( s ) Y (s)=0E( s ) = G f ( s )sG( s )fsE( s ) = -G 0 ( s )G c ( s )s1 - G( s )G( s )0 scY ( s ) = G( s ) + G( s )G( s )G fs ( s )F ( s )f0c1 - G( s )G( s )0 scY( s ) =Gfs ( s )F ( s )s1 - G( s ) G( s )0 sc过程控制系统与仪表第8章U

9、( s ) = G( s )Y ( s ) =E ( s )Y ( s )G 0 s ( s ) E ( s ) - G 0 ( s )cssG( s ) =E ( s )G 0 s ( s ) E ( s ) - G 0 ( s )cG( s ) =E ( s )cG( s ) E ( s ) - G( s )0 s0过程控制系统与仪表第8章G( s ) =1G 0 ( s )icU ( s ) = -1Y ( s ) - U ( s )G( s )E ( s )G( s )s0 s0过程控制系统与仪表第8章8.7.2推理反馈控制系统过程控制系统与仪表第8章过程控制系统与仪表第8章 F (s) = Ys (s) - G0 s (s)U (s)/ G fs (s)8.28反馈控制系统实现了反馈复合控制系统Y(s) = é (s) - Gf (s) G(s ù(s) + G f (s) Y (s)êG0G(s)0s)úUG(s)sëfsûfs过程控制系统与仪表第8章8.8 基于规则的仿人控制8.8.1 仿人比例控制8.8.1.1 仿人比例控制工作原理过程控制系统与仪表第8章8.20仿人比例控制的工作原理过程控制系统与仪表第8章8.8.1.2仿人