模糊自调整PID控制在辊压机控制系统的应用-专业论文-自动化应用案例

模糊自调整PID控制在辊压机控制系统的应用

发布日期：2018-05-30 来源：《智慧工厂》2期作者：郭唤唤冯绍欣郑辉李明波浏览次数：24435

分享到：

【摘　要】：针对传统辊压机控制系统不精确、工作负荷波动大等缺点，提出将模糊自调整PID控制方法应用到辊压机控制系统中。分析与设计了模糊控制器，包括输入量和输出量的模糊化、确定语言值的隶属函数、模糊控制规则的建立、模糊推理、解模糊以及量化因子和比例因子的确定。运用MATLAB/SIMULINK对控制系统进行仿真，结果表明：该控制系统响应快、超调量小、鲁棒性强、振荡小，满足辊压机在复杂的工作环境中工作负荷稳定的需求。

关键词：辊压机模糊自调整PID控制 SIMULINK

Abstract: Aiming at the problem that the control system is not accurate and working load fluctuation is large, it is proposed to use the fuzzy self-adjusting PID control method to the control system of roller press. The fuzzy controller is analyzed and designed, including the fuzzification of inputs and outputs, the selection of membership functions, the establishment of fuzzy control rules, fuzzy reasoning, ambiguity resolution, and the determination of quantization factors and scale factors. The system is simulated by MATLAB/Simulink, and the results show that the control system has fast response, small overshoot, strong robustness and small oscillation, which meets the requirement of stable working load of roller press in complicated working environment..

Keyword: Roller Press Fuzzy Self-Adjusting PID Control SIMULINK

【中图分类号】{TG375+.21} 【文献标识码】B 文章编号1606-5123（2018）02-0000-00

1 引言

辊压机是一种高效节能粉磨设备，被广泛应用于水泥、矿山、冶金、化工等行业脆性物料的粉磨[1]。但由于目前手动控制或采用常规的控制方法已经不能满足辊压机在复杂工况下工作，因而无法保证辊压机在稳定运行条件下其生产效率的提高。因此，提高辊压机控制系统的稳定性显得尤其重要。大多数辊压机的工作过程都呈现非线性，当工作过程或环境发生变化，控制器需要作相应的调整来保证控制质量时，采用常规的PID控制方法虽然算法简单、可靠性好，但难以实时调整PID参数[2]。所以，本文采用模糊自调整PID控制方法，通过对PID参数的在线调整，能够对控制目标进行实时控制，增强了辊压机的工作稳定性，提高了工作效率。

2 辊压机模糊自调整PID控制系统原理

模糊自调整PID控制器是运用模糊数学的基本理论和方法，利用模糊逻辑并按照一定的模糊规则对PID控制的比例，积分，微分系数进行在线调整以达到理想的控制效果[3]。对于辊压机自动控制系统来说，其主要的控制目标是实现辊压机工作负荷稳定，即控制辊压机驱动电动机的功率恒定。辊压机模糊自调整PID控制系统原理框图如图1所示。