专利汇可以提供一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,通过 采样 数据或经验值确定模糊控制规则,利用模糊控制规则对测量值误差e和误差变化率ec进行模糊化处理得出各模糊子集的隶属度,根据得到的隶属度建立各模糊子集的隶属度赋值表和各参数模糊控 制模 型,应用模糊合成推理设计分数阶PID 控制器 参数的模糊矩阵表,算出修正量参数为为PID控制器的输入,根据被控对象的状态自动调整PID控制器输出三个控制参数的取值,以误差e和误差变化率ec作为输入,利用模糊规则对PID控制器的输出参数进行自适应整定,使被控对象保持在良好的动、静态稳定状态,用户只需要输入相应控制参数值,无需自行编写PLC控制程序,操作难度低、 稳定性 和可靠性高。,下面是一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)、通过采样数据或经验值确定模糊控制规则;
步骤2)、利用模糊控制规则对测量值误差e和误差变化率ec进行模糊化处理得出各模糊子集的隶属度;
步骤3)、根据步骤2)得到的隶属度,建立各模糊子集的隶属度赋值表和各参数模糊控制模型,应用模糊合成推理设计分数阶PID控制器参数的模糊矩阵表,算出参数Δkp、Δki、Δkd,Δkp为控制器的比例系数的修正量,Δki为控制器的积分系数的修正量,Δkd为控制器的微分系数的修正量;
步骤4)、将得到的修正量参数Δkp、Δki、Δkd作为PID控制器的输入,根据被控对象的状态自动调整PID控制器输出三个控制参数的取值。
2.根据权利要求1所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,具体的,通过公式(1)得到模糊关系矩阵R:
如果测量值误差e=Ai、误差变化率ec=Bj,
则输出模糊集u=Ck,i=1,...,N1;j=1,2,...,N2;K=1,2,...,N2
式中Ai—测量值误差e的模糊子集;Bj—误差变化率ec的模糊子集;Ck—输出模糊集U的模糊子集;N1,N2,N3分别为模糊子集Ai,Bj,Ck的个数;
根据模糊推理的合成规则,输出的控制量是输出模糊集U:
U=(A×B)×R (2)
即
A—测量值误差e的模糊集;B—误差变化率ec的模糊集。
3.根据权利要求1所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,根据函数族建立不同参数对应的隶属函数,求取各参数的隶属度。
4.根据权利要求1所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,利用步骤2)所得出的隶属度及相应隶属度的横坐标,算出修正量参数Δkp、Δki、Δkd;具体的计算公式如下:
x、y分别代表不同方向的偏差,u(x)、u(y)分别表示不同修正量不同方向的隶属度;z为对应隶属度横坐标。
5.根据权利要求4所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,将得到的修正量参数Δkp、Δki、Δkd带入公式
kp=kp0+Δkp
ki=ki0+Δki
kd=kd0+Δkd
即可得到PID控制器三个控制参数的输出值。
6.根据权利要求1所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,PID控制器输出三个控制参数的取值通过以下公式得到:
7.根据权利要求2所述的一种基于PLC板卡的内置PID模糊控制方法,其特征在于,测量值误差e=r(k)-y(k),r(k)为控制目标值,y(k)为实测反馈值;
误差变化率ec=e(k)-e(k-1);
e(k)表示当前控制目标值和实测反馈值的偏差;e(k-1)表示上一拍控制目标值和实测反馈值的偏差。
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