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基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计③

3.2 模糊自整定PID算法程序

模糊自整定PID算法程序程序的总流程为:首先模糊整定,然后根据误差和误差变化率对PID的3个参数进行在线调整,把经过模糊调整后的PID参数作为最终的控制参数进行PID控制。温度误差e和温度误差变化率△e的最坏情况值均取为100℃,在此建立的温度误差e和温度误差变化率△e的基本论域,数字量化确定e(k)的论域区间为[-128,128]。这样就必须对温度误差e和温度误差变化率△e超过100°C.变换后的e和△e其动态范围限幅压缩,这样就可以使温度误差和温度误差变化率△e在整个测控温度变化范围[0℃,1 112°C]内,控制量都可以起到作用。图5为模糊PID控制流程。

4 结语
将系统温度设置不同的温度值,观测记录温度变化曲线。电加热炉温度控制系统实际输出的响应曲线如图6所示。
从电加热炉温度控制的实际效果来看,Fuzzy-PID复合控制器具有以下特点:①系统具有较好动态特性。不仅升温速度快,而且超调量很小;②系统具有比较理想的稳态品质,稳态过程没有振荡,温度控制精度在±3℃以内;③系统的抗干扰能力增强,对生产现场的各种噪声和干扰具有较好的抑制作用;④当被控过程参数发生变化时,控制系统仍能保持较好的适应能力和鲁棒性。

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