1.神经网络与模糊控制优劣
(2)由工业过程的定性认识出发,比较容易建立语言控制规则,因而模糊控制对那些数学模型难以获取,动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。
(3)基于模型的控制算法及系统设计方法,由于出发点和性能指标的不同,容易导致较大差异;但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性,利用这些控制规律间的模糊连接,容易找到折中的选择,使控制效果优于常规控制器 。(4)模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的,这有利于模拟人工控制的过程和方法,增强控制系统的适应能力,使之具有一定的智能水平。
(5)模糊控制系统的鲁棒性强,干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱,尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。
什么是模糊控制?与传统控制理论相比有什么优点?模糊控制是近代控制理论中建立在模糊集合轮上基础上的一种基于语言规则与模糊推理的控制理论,它是智能控制的一个重要分支。与传统控制理论相比,模糊控制有两大不可比拟的优点:第一,模糊控制在许多应用中可以有效且便捷的实现人的控制策略和经验,这一优点自从模糊控制诞生以来就一直受到人们密切的关注;第二,模糊控制不需要被控对象的数学模型即可实现较好的控制,这是因为被控对象的动态特性已隐含在模糊控制器输入、输出模糊集及模糊规则中。所以模糊控制被越来越多的应用于各个领域,尤其是被广泛应用于家电系列中,基于模糊控制的洗衣机就是其中的一个典型实例。
模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。模糊控制的一大特点是既具有系统化的理论,又有着大量实际应用背景。
优点:对于难于建立模型的控制对象不失为一种良好的控制方法。2.跪求最好有关模糊控制的教材
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3.毕业设计:基于单片机的污水处理系统模糊控制器的设计,希望高手帮助
基于单片机的污水处理系统模糊控制器的设计
【摘要】:为了获得安全可靠、高效经济的污水处理监控系统,可以利用单片机作为整个监控系统的下位机,通过RS485串口通信协约实现与中控室的微机上位机的数据通讯共享,形成现地与中控结合的联合站污水处理监控系统。
【关键词】: ATC单片机 污水处理 监控系统 计量测量
【分类号】:X703;TP277
【正文】:
工业生产生活过程中会产生含有大量化合物的污水,如果未经任何处理或仅采用非常简单的沉淀过滤即排放于自然界,将会对周围的生态环境造成了巨大的破坏,给当地居民的日常生活带来严重的危害。近几年,随着企业环保意识的加强,企业均对其内部不合理的污水处理装置进行了升级改造.
工业生产生活过程中会产生含有大量化合物的污水,如果未经任何处理或仅采用非常简单的沉淀过滤即排放于自然界,将会对周围的生态环境造成了巨大的破坏,给当地居民的日常生活带来严重的危害。近几年,随着企业环保意识的加强,企业均对其内部不合理的污水处理装置进行了升级改造,其中污水处理自动监控系统改造就是企业污水处理项目中的一个重要环节。
传统的污水处理系统是采用电气继电器的控制方式,所采集的数据信号通常含有较大的误差,同时在现地操作时,需要直接接触各类强电开关,给运行人员心理造成不安全的因素。利用单片机作为监控系统的下位机系统,将各分散单元的数据信号同一采集分析,并把对应的数据信息通过RS485通讯系统传输给中控微机,实现对污水处理系统现地与中控室联合监控的目的,不仅可以减少运行人员的数量,节约生产成本和资源消耗.
在分析数据通讯的准确性时,我们发现,由于外界干扰或电压波动等原因,PC机和单片机之间的通讯可能会出现错误,如接收缓冲区溢出、网络端口超速等。这些都可能引起运行错误。为此,在程序中添加错误处理子程序。通过通讯控件的OnComm事件可以捕捉和处理错误,具体在通讯过程中所发生的通讯错误信息是CommEvent属性返回的。当CommEvent属性值发生改变时,表明有通讯错误,就会产生OnComm事件。同时,可以利用自动引发OnComm事件的特点在接收过程中加入状态显示码。这样可以监视通讯线路状态,得到单片机和主机及单片机和单片机之间的通讯进程。
4、结束语
本文在项目开发过程中形成,系统投入运行后,效果良好。基于组态王与单片机的通讯系统,具有较高的使用价值,值得在工业控制中推广。
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工业洗衣机模糊控制系统技术策略及实现摘 要]介绍了模糊控制这一被称为“21世纪的核心技术”的研究背景;提出了工业洗衣机模糊控制系统开发的技术策略和设计框架;综述了模糊控制知识库的建立和模糊控制器的设计以及系统的硬件设计和软件设计.[关键词]工业洗衣机;模糊控制;模块化设计;多任务编程1 研究的背景和意义模糊数学和模糊控制的概念是加利福尼亚大学教授扎德(L A Zadeb)在他的《Fuzzy Sets》、《Algo-rithm》和《A Rationale For Fuzzy Control》等论著中首先提出[1].1974年英国伦敦大学教授E HManidani首先应用模糊控制逻辑研制成功模糊控制器.1979年,英国I J Procyk和E H Manidani研制成功自组织模糊控制器,标志着模糊控制器“智能化”程度的进一步提高.1984年年底国际模糊系统学会成立.模糊控制理论从提出至今虽然只有20多年,但是无论在模糊理论的算法、模糊推理决策、工业控制应用、模糊系统集成,以及自学习、自适应和工程应用方面都取得了长足的进步[2].模糊控制是智能控制领域的重要发展方向,模糊控制技术被称为“21世纪的核心技术”.模糊控制技术进入商品化,使产品的自动化和智能化水平不断提高.工业洗衣机广泛应用于宾馆、饭店、医院、部队、学校、车站、客运码头等洗涤衣物量大的场所,由于洗涤容量大、洗涤效率高以及洗净度高等特点,赢得了越来越大的市场.对工业洗衣机模糊控制系统的研制与开发,旨在进一步提高其自动化、智能化程度,将给工业洗衣机以更强大的生命力.系统的研制开发是以XGQ-25型全自动洗涤脱水机为原型机,实现洗涤过程的模糊控制.原型机是程序控制洗涤脱水机,用户根据不同洗涤物的布质、布量、脏污状况凭经验选择多个功能键,决策因人而异,洗涤效果自然有差别.采用模糊控制技术的全自动洗涤脱水机,用电脑全部或部分代替人脑进行洗涤过程的决策,由计算机进行模糊判断、推理和决策,并自动生成优化的洗涤方案,使整个洗涤过程在无需人工干预的情况下自动完成,而且可以节水、节电、省时、省心.经文献检索确认,迄今,模糊控制工业洗衣机研制在国内外尚属空白.因此,笔者的研制成果不仅具有重大的科学意义,而且可以增强国产工业洗衣机的国内外市场竞争力.2 工业洗衣机模糊控制系统开发的技术框架 本系统是一个多输入多输出的控制系统.主要输入量(模糊量)有洗涤物的布质、布量、脏污程度、脏污性质等.系统的输出量有电机转速、进水量、水位、洗涤时间(包括过清和脱水时间)和洗涤剂投放量等.总的设计思路是利用相应的传感器检测各种输入量,通过转换和处理,运用各种控制模块和模糊控制规则,经模糊计算和推理决策,确定洗涤程序和洗涤过程中的输出量.2.1 模糊控制器设计的框架构思模糊控制器设计利用主要因素推理和间接推理等方法.主要因素推理即是抓住主要因果关系,放弃次要因果关系.例如,用布质、布量的监测数据来推理决策水位、转速、洗涤时间等工作参数.间接推理亦称顺序推理,即将前一种推理作为本次推理的前提,从而引申出新的结果.例如,若洗涤剂投放量大时,洗涤时间会相应延长.本系统对以上两种推理方法进行综合应用而得出模糊控制规则,配以模糊计算和推理,根据输入信息而自动生成受控的输出量,通过正交法对原型机进行反复试验,建立和完善知识库(包括数据库和规则库),确立理想的模糊控制模型.模糊控制器的基本结构框图如图1所示.模糊控制器的控制过程分三个步骤:模糊化、模糊逻辑推理、解模糊化判决.以上三个步骤分别在模糊控制器状态接口(模糊化器)、模糊推理机和控制接口(解模糊化判决)完成,从而在专家的经验或在大量实验数据的基础上,建立被控对象的模糊控制模型. 2.2 工业洗衣机模糊控制系统硬件结构方案硬件设计方案采用主从双CPU控制方式,由两个CPU分别进行合理的功能分配.主机负责管理显示模块(LED/LCD)、键盘(面板)、信号输入/输出模块、变频器;从机负责管理温度传感器、水位传感器、混浊度传感器.采用主从双CPU控制方式,有利于系统运行稳定可靠并保证响应实时性及实现系统功能.硬件设计遵循“模块化设计”思想,每个功能模块在定型前都必须进行验证性实验,方案可行后再实施,然后将各个功能模块有机地合并起来.在硬件设计中充分考虑内外环境的干扰,采用多种抗干扰的技术处理,保证系统的可靠性[3].如图2所示,该系统由一块主控制板和一块信号输入输出(I/O)板组成.其中主控制板由主CPU、EPROM、NVRAM、键盘、指示灯和大屏液晶显示模板组成;信号输入输出接口控制板则由电源模块、从CPU、温度转速模块、布质布量处理模块、水位采样处理模块、混浊度采样模块、变频器通讯和各种状态信号输入及继电器信号输出模块组成. 2.3 系统软件的编程思想2.3.1 在单片机控制系统中引入基于消息的多任务编程机制 由于采用传统的单任务编程方法不能满足稳定性和系统相应的实时性要求,笔者借鉴Windows环境下基于对象的多任务编程思想,在单片机控制系统中引入基于消息的多任务机制(如图3所示),应用多任务并发执行原理及消息驱动。
5.模糊控制的基本原理
为了实现对直线电机运动的高精度控制,系统采用全闭环的控制策略,但在系统的速度环控制中,因为负载直接作用在电机而产生的扰动,如果仅采用 PID 控制,则很难满足系统的快速响应需求。由于模糊控制技术具有适用范围广、对时变负载具有一定的鲁棒性的特点,而直线电机伺服控制系统又是一种要求要具有快速响应性并能够在极短时间内实现动态调节的系统,所以本文考虑在速度环设计了PID模糊控制器,利用模糊控制器对电机的速度进行控制,并同电流环和位置环的经典控制策略一起来实现对直线电机的精确控制。