智能pid控制器設(shè)計(jì)與仿真【開(kāi)題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、1畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告電氣工程及其自動(dòng)化電氣工程及其自動(dòng)化智能智能PIDPID控制器設(shè)計(jì)與仿真控制器設(shè)計(jì)與仿真一、選題的背景與意義PID(ProptionalIntegralDerivative)控制是控制工程中技術(shù)成熟的、應(yīng)用廣泛的一種控制策略，而經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的工程實(shí)踐，已形成了一套完整的控制方法和典型結(jié)構(gòu)。它不僅適用于數(shù)學(xué)模型已知的控制系統(tǒng)，而且對(duì)于大部分?jǐn)?shù)學(xué)模型難以確定的工業(yè)過(guò)程也可應(yīng)用，在眾多工業(yè)過(guò)程控制中均取得了滿意的

2、成果。PID控制器工作基理：由于各種來(lái)自外界的擾動(dòng)的不斷產(chǎn)生，要想達(dá)到保持現(xiàn)場(chǎng)控制的對(duì)象值恒定的目的，控制作用就必須不斷的進(jìn)行。若擾動(dòng)的出現(xiàn)使得現(xiàn)場(chǎng)控制的對(duì)象值(以下簡(jiǎn)稱被控參數(shù))發(fā)生變化，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)元件就會(huì)將這種變化經(jīng)過(guò)采集后通過(guò)變送器送至PID控制器的輸入端，并與其給定值(以下簡(jiǎn)稱SP值)進(jìn)行比較而得到偏差值(以下簡(jiǎn)稱e值)，而調(diào)節(jié)器按此偏差并以我們預(yù)先設(shè)定的整定參數(shù)控制規(guī)律發(fā)出控制信號(hào)，去改變調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器的開(kāi)度，使調(diào)節(jié)器的開(kāi)度增加或減

3、少，從而使得現(xiàn)場(chǎng)控制的對(duì)象值發(fā)生改變，并趨向于給定值即SP值，從而達(dá)到控制目的，如圖所示，其實(shí)PID實(shí)質(zhì)就是對(duì)偏差（e值）進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)而控制執(zhí)行部件的過(guò)程。e(k)=e(k1)比例（P）積分（I）微分（D）執(zhí)行部件e(t)設(shè)定反饋e(t)y(t)PID控制器的控制規(guī)律可以描述如下：3利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)功能和并行處理信息能力進(jìn)行在線模式識(shí)別處理那些可能是殘缺不全的信息。3電力電子學(xué)研究領(lǐng)域中的智能控制電力系統(tǒng)中

4、發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電機(jī)電器設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、控制是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障診斷及控制中取得了較為良好的控制效果。例如遺傳算法是一種較為先進(jìn)的優(yōu)化算法采用此方法來(lái)對(duì)電器設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化可以達(dá)到降低成本縮短計(jì)算時(shí)間提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量的作用；應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊自適應(yīng)、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。在電力電子學(xué)的眾多研究應(yīng)用領(lǐng)域中智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用

5、是具有先進(jìn)代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一同樣也是研究的新熱點(diǎn)之一。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：1、了解和掌握過(guò)程控制的發(fā)展過(guò)程及發(fā)展方向，對(duì)PID控制器的各種整定方法有較全面和深刻的理解；2、了解智能控制、模糊自適應(yīng)PID的發(fā)展概況，掌握模糊自適應(yīng)PID控制運(yùn)算及其仿真；3、了解智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的發(fā)展概況，掌握神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制運(yùn)算及其仿真；4、了解智能控制、粒子群算法（pso）代碼調(diào)用的發(fā)展概況，掌握粒子群算法（pso）代

6、碼調(diào)用控制運(yùn)算及其仿真；5了解智能控制、simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)的發(fā)展概況，掌握simulink模型優(yōu)化pid控制運(yùn)算及其仿真；6、熟練掌握MATLAB仿真軟件，通過(guò)仿真為實(shí)際控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真提供理論指導(dǎo)；三、研究的方法與技術(shù)路線：在本課題中，PID控制器，一種工業(yè)普遍事業(yè)的控制方式。本設(shè)計(jì)擬針對(duì)PID參數(shù)調(diào)整采用模糊自適應(yīng)PID，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID，粒子群算法（pso）代碼調(diào)用，simulink模型優(yōu)化pid參數(shù)等幾種典型PID