智能阀门定位器PID单参数模糊自适应控制设计借鉴
智能阀门定位器控制系统是一个非线性、时变及未知模型系统，普通PID控制无法满足应用过程中快速、高精度要求。文章提出将常规PID控制方法和模糊技术相结合的控制方式。在分析系统满足Ziegler 2Nichols条件的基础上，运用其设定方法对PID参数进行了归一化处理，并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法。
智能阀门定位器控制原理：
智能阀门定位器控制系统由调节器、定位器、执行器和变送器几部分组成。其控制原理如图1所示。图中r为被调量的设定值;y为被调量;ym为被调量的测量值;u为调节器的输出信号(与执行器即调节阀的开度成一定的关系);f为定位器的输出信号;c为阀门位置信号。定位器利用闭环控制原理，将从调节器来的调节信号与从执行器来的阀门反馈位置信号相比较，根据比较后的偏差使调节阀执行机构动作，从而使阀芯准确定位，达到了定位的目的。
模糊PID自适应控制设计：
模糊控制的原理是将输入、输出量模糊化，再根据设计的模糊控制规则制成模糊控制表，将其解模糊后就能根据精确的输入量得到所需的输出量。但是对于PID控制器，模糊化和解模糊过程来看，如果模糊区间分布过大，会使解模糊算子的确定极为复杂，而且不能保证精确度。所以在分析阀门特性符合Ziegler 2Nichols设定条件后建立了参数归一化的算法，这样不仅能简化控制算法，而且能提高精确度。
参数归一化：
根据Ziegler 2Nichols设定，设T=0.1TK,Ti=0.5TK,Td=0.125TK，TK为纯比例作用下的临界震荡周期，则增量式PID控制规律为Δu(k)=Kp[2.45e(k)-3.5e(k-1)]。这样设计的模糊自适应PID控制具有常规PID控制无可比拟的优势：不需人工操作调整参数，控制器本身能自动在线调整其参数对阀门定位器进行精确控制。
资源关键词：智能阀门定位器、参数归一化、模糊、PID自适应控制。
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