本文選題：Fuzzy控制　切入點(diǎn)：PID　出處：《內(nèi)蒙古科技大學(xué)》2011年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：在雙橋式起重機(jī)并車(chē)吊運(yùn)鋼軌實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于單純采用PID閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制的PLC“并車(chē)”系統(tǒng)，在系統(tǒng)啟制動(dòng)和換檔的加減速過(guò)程中，兩臺(tái)車(chē)的同步性較差，控制的超調(diào)量大，調(diào)節(jié)的時(shí)間長(zhǎng)，控制的效果不理想。模糊控制能夠保證系統(tǒng)在快速響應(yīng)的同時(shí)保持較小的超調(diào)量，且對(duì)被控參數(shù)變化有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，但卻不可避免的在控制過(guò)程中存在穩(wěn)態(tài)誤差。 本文從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，針對(duì)上述兩種控制算法各自的特點(diǎn)，將兩者有機(jī)地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提出了一種模糊PID控制在吊運(yùn)100米長(zhǎng)鋼軌系統(tǒng)中的應(yīng)用。兩車(chē)相應(yīng)機(jī)構(gòu)位移偏差（設(shè)定一個(gè)閥值）較大時(shí)采用模糊控制，進(jìn)行大范圍的調(diào)節(jié)，以加快響應(yīng)速度；位移偏差較小，，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程時(shí)，由PLC根據(jù)程序判斷切換到PID控制器，消除靜差，提高控制的精度。保證兩車(chē)吊運(yùn)鋼軌時(shí)盡量同步，避免長(zhǎng)鋼軌的損傷、變形、掉軌等事故的發(fā)生。論文的主要研究工作如下： 在研究PID控制與模糊控制算法的原理和特性的基礎(chǔ)上，分析兩種控制方法的優(yōu)點(diǎn)與不足，探討了一種融合兩種算法優(yōu)點(diǎn)的新算法應(yīng)用到兩橋式起重機(jī)并車(chē)吊運(yùn)鋼軌系統(tǒng)中。為降低計(jì)算復(fù)雜度，使控制算法便于在PLC系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，本文以成熟的PID算法與模糊控制算法為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種新型的模糊PID動(dòng)態(tài)切換控制算法，來(lái)提高控制系統(tǒng)對(duì)被控對(duì)象參數(shù)變化的適應(yīng)能力。 兩橋式起重機(jī)并車(chē)通信方式采用數(shù)傳電臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用PROFIBUS-DP總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，組成分布式控制系統(tǒng)。并且進(jìn)行了硬件的搭建和軟件的設(shè)計(jì)。硬件的搭建主要有硬件的選型和硬件組態(tài)；軟件的編寫(xiě)主要有上位機(jī)的組態(tài)、PLC與PLC、及PLC與變頻器之間的通信程序；PID控制程序采用STEP7自帶的模塊；模糊控制程序的編寫(xiě)采用模塊化設(shè)計(jì)。
[Abstract]:In the actual running process of hoisting rail of double-bridge crane, it is found that the synchronicity of the two vehicles is poor in the process of starting and braking and gearshift acceleration and deceleration of the PLC "parallel" system, which is only controlled by PID closed loop network. The control overshoot is large, the adjustment time is long, and the control effect is not ideal. Fuzzy control can ensure the system to keep a small overshoot while responding quickly, and has a strong adaptability to the change of controlled parameters. However, it is inevitable that there is a steady state error in the control process. In this paper, from the point of view of engineering application, according to the characteristics of the two control algorithms mentioned above, we combine them organically to realize the complementary advantages. The application of fuzzy PID control in hoisting 100m long rail system is presented. When the displacement deviation of the corresponding mechanism (setting a threshold) is large, the fuzzy control is used to adjust the response speed in a wide range, and the displacement deviation is small. When entering the steady state process, the PLC switches to the PID controller according to the program judgment, eliminates the static error, improves the control precision, guarantees the two cars to hoist the rail as far as possible synchronously, avoids the long rail damage, the distortion, The main research work of this paper is as follows:. On the basis of studying the principle and characteristic of PID control and fuzzy control algorithm, the advantages and disadvantages of the two control methods are analyzed. This paper discusses the application of a new algorithm combining the advantages of two algorithms to the rail system of two-bridge crane. In order to reduce the computational complexity and make the control algorithm easy to be realized in PLC system, Based on the mature PID algorithm and fuzzy control algorithm, a new fuzzy PID dynamic switching control algorithm is designed to improve the adaptability of the control system to the parameter change of the controlled object. The communication mode of two-bridge crane parallel carriage adopts the data transmission station, and the network structure adopts the PROFIBUS-DP bus structure. The distributed control system is composed of hardware structure and software design. The hardware structure mainly includes hardware selection and hardware configuration. The software is composed of configuration PLC and PLC of upper computer, and the communication program between PLC and frequency converter. The module of STEP7 is used to control the pid control program, and the modular design of fuzzy control program is adopted.
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TH215

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本文編號(hào)：1622125