小型紡織繞線恒張力控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計
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以規(guī)則IF E=NB and EC=PB then △KP=Z為例，當(dāng)偏差E為NB、偏差變化率EC為PB時，說明被控量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)定值，但以較大的速度減小偏差，因此可保持當(dāng)前的比例系數(shù)，模糊推理輸出為Z。再如規(guī)則IFE=PB and EC=PB then △KP=PB，當(dāng)偏差E為PB、偏差變化率EC為PB時，說明被控量超調(diào)很大，而且以較大的速度加大超調(diào)，因此應(yīng)最大幅度的加大比例系數(shù)，以達(dá)到迅速減小偏差的目的，此時模糊推理輸出為PB。積分系數(shù)△KI模糊調(diào)節(jié)規(guī)則和微分系數(shù)△KD模糊調(diào)節(jié)規(guī)則以此類推。
3．2．3 Simulink仿真
在Simulink中對系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真實驗，被控系統(tǒng)為一個時變二階系統(tǒng)，采用Matlab的模糊邏輯工具箱來設(shè)計模糊控制器，構(gòu)建的模糊PID控制系統(tǒng)模型如圖5所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/160871.htm
圖6給出了在階躍信號激勵下，常規(guī)PID控制和模糊PID控制輸出曲線的比較。由圖6可以看出，要使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定，常規(guī)PID控制需要14 s以上，模糊PID控制只需要不到8 s。且常規(guī)PID控制的超調(diào)量也較大，模糊PID控制的穩(wěn)定值更接近1。模糊PID控制和常規(guī)PID控制相比，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定的時間更短，可見模糊PID控制方法更具優(yōu)越性。
4 結(jié)語
在紡織繞線恒張力控制研究中，采用模糊理論的方法進(jìn)行分析，確定了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和模糊控制規(guī)則，在Simulink中仿真的結(jié)果表明：模糊PID控制對張力波動起了很好的抑制作用。當(dāng)被控對象參數(shù)發(fā)生變化時，能夠利用設(shè)定的模糊推理方法實時調(diào)整PID參數(shù)，快速適應(yīng)被控對象變化，起到更好的控制效果。
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