本實(shí)驗(yàn)是對(duì)真空干燥箱的溫度控制,將所設(shè)計(jì)的模糊控制器應(yīng)用到本研究的真空干燥箱的溫度控制中,并檢驗(yàn)實(shí)際的控制效果。選定系統(tǒng)的參數(shù),KD=5.25,Ki=35.0,l(d=o.1,將干燥箱溫度設(shè)在600C,在系統(tǒng)同等條件下分別采用了傳統(tǒng)的PID控制和模糊控制的情況下所得到的實(shí)際控制曲線如圖5所示。
用傳統(tǒng)的PID控制,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間500s,如圖5.1所示。用模糊PID控制,系統(tǒng)的超調(diào)量為0.50C,穩(wěn)定度為±0.20C,調(diào)節(jié)時(shí)間600s,如圖5.2所示。如果將溫度設(shè)在3600C,常規(guī)的PID控制就達(dá)不到系統(tǒng)溫度,如圖6.1所示;用模糊PID控制,系統(tǒng)的超調(diào)量為0.80C,穩(wěn)定度為±0.40C,調(diào)節(jié)時(shí)間900s,如圖6.2所示。通過(guò)對(duì)比可以看出,本研究的溫度控制系統(tǒng)在采用了模糊控制策略以后,系統(tǒng)在升溫階段的跟隨和恒溫階段的保持性都很好,既滿足了動(dòng)態(tài)特性的要求也滿足了穩(wěn)態(tài)特性的要求。由此可見,模糊控制對(duì)被控對(duì)象的非線性和時(shí)變性有一定的適應(yīng)能力,同時(shí)對(duì)噪聲也具有較強(qiáng)的抑制力。
常規(guī)PID控制系統(tǒng),參數(shù)都是給定值,這樣只能在一定的溫度范圍內(nèi)控制比較理想,如果超出這個(gè)范圍,就會(huì)出現(xiàn)超調(diào)量比較大,穩(wěn)定度不夠好。模糊自整定PID控制算法能夠使在不同溫度下,控制曲線整體上都比較理想。
而且,當(dāng)設(shè)定控制溫度、干燥箱參數(shù)和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時(shí),控制指標(biāo)也能達(dá)到要求。比例系數(shù)島在控制初期比較大,加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度。當(dāng)控制溫度接近設(shè)定溫度時(shí),如減小,減小系統(tǒng)的超調(diào)量,增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。kJ在控制初期較大,加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度,消除靜差:當(dāng)控制溫度接近設(shè)定溫度時(shí),后減小,減小了系統(tǒng)的超調(diào)量。腸在控制初期大,改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,當(dāng)控制溫度接近設(shè)定溫度時(shí),腸減小,增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。
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