智能pid控制器設計與仿真【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電氣工程及其自動化電氣工程及其自動化智能智能PIDPID控制器設計與仿真控制器設計與仿真一、選題的背景與意義PID(ProptionalIntegralDerivative)控制是控制工程中技術成熟的、應用廣泛的一種控制策略，而經過長期的工程實踐，已形成了一套完整的控制方法和典型結構。它不僅適用于數(shù)學模型已知的控制系統(tǒng)，而且對于大部分數(shù)學模型難以確定的工業(yè)過程也可應用，在眾多工業(yè)過程控制中均取得了滿意的成

2、果。PID控制器工作基理：由于各種來自外界的擾動的不斷產生，要想達到保持現(xiàn)場控制的對象值恒定的目的，控制作用就必須不斷的進行。若擾動的出現(xiàn)使得現(xiàn)場控制的對象值(以下簡稱被控參數(shù))發(fā)生變化，現(xiàn)場檢測元件就會將這種變化經過采集后通過變送器送至PID控制器的輸入端，并與其給定值(以下簡稱SP值)進行比較而得到偏差值(以下簡稱e值)，而調節(jié)器按此偏差并以我們預先設定的整定參數(shù)控制規(guī)律發(fā)出控制信號，去改變調節(jié)調節(jié)器的開度，使調節(jié)器的開度增加或減少

3、，從而使得現(xiàn)場控制的對象值發(fā)生改變，并趨向于給定值即SP值，從而達到控制目的，如圖所示，其實PID實質就是對偏差（e值）進行比例、積分、微分運算，根據(jù)運算結果進而控制執(zhí)行部件的過程。比例（P）積分（I）微分（D）執(zhí)行部件e(t)設定反饋e(t)y(t)PID控制器的控制規(guī)律可以描述如下：比例（P）控制可以迅速反應誤差，從而減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。但是，比例控制不能消除此穩(wěn)態(tài)誤差。比例放大系數(shù)加大，會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分（I）控制的作用則效率

4、和質量的作用；應用于電氣設備故障診斷的智能控制技術有:模糊自適應、專家系統(tǒng)和神經網(wǎng)絡控制。在電力電子學的眾多研究應用領域中智能控制在電流控制PWM技術中的應用是具有先進代表性的技術應用方向之一同樣也是研究的新熱點之一。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：1、了解和掌握過程控制的發(fā)展過程及發(fā)展方向，對PID控制器的各種整定方法有較全面和深刻的理解；2、了解智能控制、模糊自適應PID的發(fā)展概況，掌握模糊自適應PID控制運算及其仿真；3、了

5、解智能控制、神經網(wǎng)絡PID的發(fā)展概況，掌握神經網(wǎng)絡PID控制運算及其仿真；4、了解智能控制、粒子群算法（pso）代碼調用的發(fā)展概況，掌握粒子群算法（pso）代碼調用控制運算及其仿真；5了解智能控制、simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)的發(fā)展概況，掌握simulink模型優(yōu)化pid控制運算及其仿真；6、熟練掌握MATLAB仿真軟件，通過仿真為實際控制系統(tǒng)設計仿真提供理論指導；三、研究的方法與技術路線：在本課題中，PID控制器，一種工業(yè)普遍事

6、業(yè)的控制方式。本設計擬針對PID參數(shù)調整采用模糊自適應PID，神經網(wǎng)絡PID，粒子群算法（pso）代碼調用，simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)等幾種典型PID進行研究，要求建立其數(shù)學模型，并對對象進行控制，使系統(tǒng)穩(wěn)定。即是對系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制進行PID控制。在工程實際應用中，應用最為廣泛的控制器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制。PID控制器問世至今已有70年歷史，它以結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要