| 品牌：GE | 規格：全新 | 材質：原裝 |
| 產地：國外 |
BAILEYNICS-01
模糊PID控制原理
1.1 PID控制原理技術介紹
在工程實際中,應用為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調節。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握,或得不到的數學模型時,控制理論的其它技術難以採用時,係統控制器的結構和參數依靠經驗和現場調試來確定,這時應用PID控制技術為方便。即當我們不完全了解一個係統和被控對象,或不能通過有效的測量手段來獲得係統參數時,適合用PID控制技術。PID控制,實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據係統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的,PID控制器的參數整定是控制係統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例係數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。它主要是依據係統的數學模型,經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用,還通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法,它主要依賴工程經驗,直接在控制係統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗, 然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數,都需要在實際運行中進行後調整與完善。
1.2 模糊PID控制原理介紹
所謂模糊PID控制控制器,即利用模糊邏輯算法並根據的模糊規則對PID控制的比例、積分、微分係數進行實時優化,已達到較為理想的控制效果。模糊 PID控制共包括參數模糊化、模糊規則推理、參數解模糊、模糊PID控制器等幾個重要組成部分。計算機根據所設定的輸入和反饋信號,計算實際位置和理論位置的偏差e以及當前的偏差變化ec,並根據模糊規則進行模糊推理,後對模糊參數進行解模糊,輸出模PID控制器的比例、積分、微分係數。
模糊控制理論提供了一種以計算機構成的模糊控制器為核心、以模擬人腦思維方式為基本出發點的反饋控制方法。這種方法不需要對控制模型進行的描述,就能很好地解決非線性、大時滯、變參數對象的控制問題,能廣泛應用於各種控制係統。模糊反饋控制係統和常見的負反饋閉環控制係統具有相似的結構,不同之處是控制裝置由模糊控制器來實現(見圖1)。模糊自調整PID控制器是一種在常規PID調節器的基礎上,應用模糊集合理論,根據控制偏差值、偏差變化率值,在線自動調整比例係數Kp、積分係數Ki和微分係數Kd的控制器。
2、電路設計
2.1 單片機
單片機的顯著特點是面向控制,適用於工業應用環境,可靠性高且價格低,因此廣泛應用於檢測及控制係統中。單片機是整個控制係統的核心器件,磁選機控制係統的CPU採C8051F022器件是完全集成的混合信號係統級MCU芯片。C8051單片機為很多嵌入式控制係統提供了一種靈活性高且價廉的方案。 C8051單片機在磁選機控制係統一方面接收由霍爾傳感器採集的鐵礦粒的濃度信號、並對信號進行分析比較。另一方面根據比較信息去控制電機模塊帶動電機正反轉,電機控制閥門抬升或下降,控制排料的多少。
2.2 執行機構介紹
控制係統的執行機構由單穩態觸發器、電機控制模塊、電機、手輪、絲杠、閥門組成。單片機發出的控制信號經抗幹擾能力強的單穩態觸發器轉換為電平信號,該信號控制電機模塊帶動電機正反轉。電機接線方式為星接,功率為1.5kw,足以滿足閥門開啟的動力。電機安裝在磁洗機上方,電機工作時帶動手輪順時針或逆時針旋轉開啟閥門。
光電編碼器的工作原理
光電編碼器，是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈衝或數字量的傳感器。這是目
前應用多的傳感器，光電編碼器是由光柵盤和光電檢測裝置組成。光柵盤是在直徑的圓板分
地開通若幹個長方形孔。由於光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉時，光柵盤與電動機同速旋轉，經發
光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若幹脈衝信號，其原理示意圖如圖1所示；通過計算每秒光
電編碼器輸出脈衝的個數就能反映當前電動機的轉速。此外，為判斷旋轉方向，碼盤還可提供相位相差
90o的兩路脈衝信號。
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Siemens Simatic S5 6ES5 304-3UB11
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豫公安備 41010502000017號