工業(yè)過程領(lǐng)域中的被控對(duì)象,例如發(fā)電廠中的溫度、壓力、流量,食品加工、污水處理中的液位等,具有非線性、時(shí)變、滯后、強(qiáng)耦合等復(fù)雜特性,用傳統(tǒng)的PID工程實(shí)驗(yàn)法控制往往不能很好的適應(yīng)復(fù)雜多變的系統(tǒng)要求。為了提高控制器的自動(dòng)化程度及其控制精度,越來越多的PID控制器引入了自整定控制,而工業(yè)領(lǐng)域中的被控對(duì)象很難得到較為精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型。因此,本文將系統(tǒng)辨識(shí)與PID參數(shù)整定結(jié)合起來,提出了實(shí)時(shí)在線辨識(shí)的自適應(yīng)控制策略。本文首先介紹了系統(tǒng)辨識(shí)的相關(guān)內(nèi)容,分析了最小二乘法及其衍生算法,采用夏氏遞推最小二乘法進(jìn)行辨識(shí),在此基礎(chǔ)上引入了可調(diào)整的遺忘因子,在MATLAB環(huán)境下獲得了較好的仿真效果,并在辨識(shí)出的系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行PID參數(shù)自整定,分析、仿真了多種控制算法,并討論了各種算法的差異,采用數(shù)字PID校正法,可達(dá)到在線自整定的控制要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的更好控制。本文設(shè)計(jì)了基于水箱液位平臺(tái)的模擬辨識(shí)實(shí)驗(yàn),包括下位機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī)控制程序。下位機(jī)系統(tǒng)采用S7-200小型PLC系統(tǒng)進(jìn)行信息采集、處理及PID控制,上位機(jī)采用組態(tài)王軟件開發(fā)了監(jiān)控調(diào)試界面,MATLAB編寫辨識(shí)整定程序,OPC通訊實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王監(jiān)控調(diào)試界... 

【文章來源】：西北師范大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

仿真系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)

18圖 2.4 仿真系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù) 圖 2.5 定常系統(tǒng)的辨識(shí)仿真由圖 2.5 可知，采用改進(jìn)后的夏氏遞推算法辨識(shí)，得到的辨識(shí)結(jié)果精度較高，跟隨能力較強(qiáng)，基本上都很快的穩(wěn)定，并且穩(wěn)定后的數(shù)值與系統(tǒng)實(shí)際值基本保持一致。上述討論的系統(tǒng)是一個(gè)定常系統(tǒng)，可以看出辨識(shí)效果較好，精度較高。假設(shè)系統(tǒng)是參數(shù)突變的時(shí)變系統(tǒng)。此時(shí)，為驗(yàn)證辨識(shí)算法的有效性，令系統(tǒng)模型(2.49)的參數(shù)0b 、1b 、

西北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文2b 作為時(shí)變參數(shù)，變化規(guī)律如下表 2.2 所示，1a 、2a 保持不變。表 2.2 時(shí)變系統(tǒng)參數(shù)變化規(guī)律參數(shù)1 k 100100 k 200200 k 300300 k 4000b 1 1 0 11b 1.2 1 0.8 1.22b 0.8 0.7 1 0.5仿真得到系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)如圖 2.6 所示，辨識(shí)結(jié)果如圖 2.7 所示。

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本文編號(hào)：3126396