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《基于ARM的參數(shù)自整定PID調(diào)節(jié)器》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文基于ARM的參數(shù)自整定PID調(diào)節(jié)器姓名：張靜申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置指導(dǎo)教師：曹玉強20060420山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要比例一積分一微分(PID)是過程控制中最常使用的一種控制算法。由于PID控制算法簡單、在實際應(yīng)用中容易被理解和實現(xiàn)，因此它被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機械、熱工和輕工等過程控制系統(tǒng)中，許多高級控制大多是以PID控制為基礎(chǔ)的。但PID參數(shù)的整定一般需要經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員來完成，十分費時耗力，加之實際系統(tǒng)千差萬別，又有滯后、非線性等因素，使PID參數(shù)的整定有一定難度，許多PID調(diào)節(jié)器不能工作在令人滿
2、意的狀態(tài)，因此研究自整定PID控制具有重要意義．論文第一章闡述了課題背景與意義，綜述了PID參數(shù)自整定技術(shù)的研究現(xiàn)狀。根據(jù)PID參數(shù)自整定在實際應(yīng)用中存在的問題，提出了本文的主要工作。論文第二章分析了常規(guī)的工程整定方法一ziegler-Nichols整定法，該方法獲得的參數(shù)在有負載擾動時存在較大誤差。文中分析得出誤差產(chǎn)生原因是由于負載擾動作用下系統(tǒng)的不對稱輸出和不平衡周期直接導(dǎo)致的，針對該問題，提出用滯環(huán)繼電反饋來抵消由負載擾動所產(chǎn)生的不對稱性，從而減小擾動誤差，獲得更精確的辨識結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，提出一種滯環(huán)繼電反饋辨識方法，利用多點頻率響應(yīng)得到對象的二階
3、加滯后模型，然后設(shè)計了基于該模型的兩種PID參數(shù)自整定方法：直接綜合法和穩(wěn)定裕度法，仿真實驗表明，兩種自整定方法都能使一般的被控對象具有很好的抗干擾性和控制性能，簡單有效，適用于在線實時的工業(yè)過程控制。論文第三章研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)自整定PID控制。常規(guī)PID參數(shù)自整定方法應(yīng)用于一般被控對象時，能夠獲得良好的控制效果，但是在過程控制系統(tǒng)中，對于越來越復(fù)雜的被控對象，尤其當(dāng)對象發(fā)生變化或者突發(fā)大的外來擾動時，傳統(tǒng)PID控制算法往往無法達到期望的控制效果．為解決此問題，提出一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微分先行PID參數(shù)自整定算法，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間接的實現(xiàn)PI
4、D控制，使傳統(tǒng)PID控制能夠繼續(xù)發(fā)揮其在過程控制中的良好作用。由于RBF網(wǎng)絡(luò)是一種局部逼近網(wǎng)絡(luò)，在自適應(yīng)辨識PID參數(shù)時可以避免BP網(wǎng)絡(luò)存在的局部極小問題。大量的仿真實驗表明，I山東大學(xué)碩士學(xué)位論文該自整定調(diào)節(jié)器的跟蹤性能和魯棒性都優(yōu)于常規(guī)調(diào)節(jié)器，整體控制效果明顯得到改善。論文第四章在前面PID參數(shù)自整定算法進行深入研究的基礎(chǔ)上，利用這些算法設(shè)計了一種基于ARM的參數(shù)自整定PID調(diào)節(jié)器。該調(diào)節(jié)器以高性能、低功耗的ARM微處理器LPC2138作為核心處理單元，具有人性化的人機接口：液晶顯示和鍵盤輸入等功能，通過不同的算法程序得到新的PID參數(shù)，實現(xiàn)良好的控制
5、性能。論文第五章在總結(jié)以前工作的基礎(chǔ)上，對今后工作中需要迸一步探索和研究的問題進行了展望。關(guān)鍵詞：PID控制；參數(shù)自整定；滯環(huán)繼電反饋；辨識；二階加滯后模型；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；RadialBasisFunction(RBF)；ARM；Ⅱ山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThePIDcentrellSthemostcommoncontrolalgorithm．PIDcontrollSwidelyappliedtochemical，metallurgical，mechanical，thermoelectricalandlightindustrialprocessco
6、ntrolsystembecauseofitsrelativelysimplestructure，whichcanbeeasilyunderstoodandimplementedinpractice．S0thatmanysophisticatedcontrolstrategiesarebasedonit．ThetuningofPIDcontrollers，usuallydonebyseasonedengineersandtechnicians，islaboriousandtime—consuming．Furthermore，becausetherealpr
7、ocessesaredifferentindynamics，andhavetimedelayornonlinearity，thetuningofPIDsometimesbecomesverydifficult．Asaresult，manyregulatorsareinpracticepoorlytuned．sOitisimportanttostudyauto-tuningPIDcontr01．Chapter1isanintroductionofthedissertation．Thebackgroundandsignificancearefirstlydes
8、cribed，thencurrentlydomesticandin
