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MWC计算机模糊控制系统.docx

MWC计算机模糊控制系统

zhang爱林a
2017-03-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《MWC计算机模糊控制系统docx》,可适用于高等教育领域

MWC计算机模糊控制系统摘要本文研究在研究"MWC卷烟平均重量控制系统"的总体方案阐述了系统总体设计、硬件设计和软件设计并且通过模糊自动控制原理的分析和模糊控制器的设计将模糊控制应用于烟重控制系统中并针对卷烟机的卷烟平均重量自动控制。文中用于控制烟重的新的模糊控制算法可作为一种通用的控制算法。算法涉及模糊控制器的输入/输出。控制器用平均重量的偏差和变化率来维持一个恒定的输出烟重。关键词:平均重量控制器、模糊控制、自调整算法【"MWC计算机模糊控制系统"简介】新型"烟棒生产线实时重量检测控制系统"是南京智能技术研究所和本文作者联合研究设计、协作研制开发的一个科研项目。它是卷烟生产流水线的核心设施能用于生产中进行性能测试、成品质量抽捡、采集和处理数据、控制生产等工作的配套综合系统。计算机系统的使用、微机化数字仪表的研制以及先进的模糊控制技术的应用必将使该系统能在实用、可靠的基础上同时具备性能优越、技术先进、操作灵活、维护方便等特点它也应当成为新型卷烟生产流水线的最佳选择。在卷烟平均重量集散微机测控系统中采用了先进的模糊控制器作为卷烟平均重量控制器该控制器在响应快、超调小、对参数变化不敏感等方面均优于传统控制的控制效果。本系统中对于烟重等环节所采用的先进的模糊控制方法将把卷烟平均重量测控系统推向新的高度。§1MWC模糊控制器总述(实用的模糊微机控制系统)在卷烟平均重量控制系统(MWC)中对于烟重等控制对象采用了一种新的控制算法──自调整模糊控制算法它以重量偏差及其变化率为输入平整电机转速为输出在总结熟练的技术工人的丰富经验的基础上制定模糊控制规则应用模糊推理合成规则计算出用于该控制回路实时控制的基本模糊控制器查询表同时为获取较好的控制效果采用了在线自动调整量化因子和比例因子的结构模式。该算法具有良好的跟踪性能和抗扰动性能可作为一种通用的控制算法。MWC模糊控制器方框图如图1所示。离线模糊Fuzzy算法图1中输出值Y是与红外线检测器实测烟重对应的数字量S是卷烟生产过程所要求的卷烟平均重量值(数字量)计算机将Y值与给定值S相比较得出烟重偏差数字量e经计算机处理可以取得偏差变化的数字量c(c=ei-ei-1其中ei-1为前次的偏差ei为本次的偏差)e与c作为模糊控制器的输入模糊控制器输出的控制量是应当调节的数字量dd对应着平整电机的转速、方向及步数。其中烟重基准值为S=MW(mg)偏差测量值范围为±e(e=过重极限-控制极限)(mg)重量偏差变化率为±c(c=MW×1%)(mg)步进电机转速控制范围为±d。根据控制规则可以求出对应的模糊关系R有了R对于A和B的任何值通过模糊算法(合成推理规则)可以求出对应的输出变量C的值再用加权平均法就可求出相应的执行量z。如上所述对于A和B的每一组值都可求出相应的执行量z但是这种计算是相当繁琐的计算量很大不能立即做出反应不适于实时控制。克服这一缺点的解决方法是:可以离线(即事先)先做模糊决策表(又叫查询表、控制表、如表6-6所示)并将此表输入计算机。在控制过程中计算机把采样后经变换得到的输入x和y与表6-6的行与列比较可立即得出执行量z。因此实际模糊控制(算法)分为"在线"和"离线"两部分。§2模糊控制器的结构设计(算法预处理)一、确定语言变量、语言变量的基本论域

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