模糊参数自整定PID控制技术在天然气压力控制系统中的应用

摘要

常规PID控制具有算法简单，可以改善系统的动态特性和稳态特性的优点，因而被广泛的应用于各种工业控制系统中。但是在进行天然气压力控制时，由于环境昼夜温度变化以及其它的一些不可检测的因素的影响，相应的带来了系统参数的变化，传统PID控制器的参数往往是针对一种情况进行整定，因此很难保持压力的恒定。针对这种情况，本文设计出一种模糊参数自整定PID控制器，根据天然气压力控制中环境温度和气源的实际情况，利用模糊控制器对PID控制器的参数进行在线自调整，使其能够适应被控制过程中对象的变化，从而实现恒压力控制。 本文较为详细地阐述了模糊控制原理。模糊控制系统主要由由模糊控制器和一些外围器件构成，其核心是模糊控制器。其次又重点介绍了模糊参数自整定PID控制器的设计过程，通过把模糊控制应用于PID参数的调整，能适应一些对控制要求较高的系统。 该系统在实验室仿真成功，系统工作稳定，操作方便，能够获得满意的性能指标，具有较好的快速跟随性，且稳态精度高，调节时间有了明显改善，提高了系统的抗干扰能力，全面的改善了系统的动态性能。经过一段时间的实际应用，效果良好，明显取得了比常规PID控制器在天然气压力控制中更好的控制特性。

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

1.1项目背景介绍

1.2项目解决方案

1.3本文所作的工作

第二章模糊控制基本理论

2.1模糊控制的基本思想

2.2模糊控制系统的组成

2.3模糊控制的基本原理

2.4模糊控制器设计的基本方法

2.4.1模糊控制器的结构设计

2.4.2模糊控制规则的设计

2.4.3精确量的模糊化方法

2.4.4模糊推理及其模糊量的非模糊化方法

2.4.5论域、量化因子、比例因子的选择

2.4.6模糊控制查询表及算法流程图

2.4.7采样时间的选择

第三章模糊参数自整定PID控制器的设计

3.1模糊参数自整定PID控制器的结构

3.2模糊控制器的设计

3.2.1模糊控制器变量的选择

3.2.2控制规则的建立

3.2.3模糊变量赋值表的确定

3.2.4模糊查询表的建立

第四章仿真及性能分析

4.1仿真工具介绍

4.2仿真结果及性能分析

第五章模糊参数自整定PID控制方法在天然气压力控制中的应用

第六章结束语

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文

附录