基于PCS-2000B过程实验装置的模糊解耦控制系统设计

基于PCS-2000B过程实验装置的模糊解耦控制系统设计

附开题报告,和组态文件,论文字数:16806,页数:54 论文编号:ZD137

摘要
串级控制在工业生产中有着广泛的应用，串级控制系统对改善控制品质有独到之处，是改善控制质量的有效方法之一。为了使学生更好的学习过程控制课和模糊控制理论，将模糊控制引入到串级控制中，对基于过程实验装置的模糊串级控制系统进行了研究，应用组态软件完成了系统的开发。系统采用计算机控制和手动控制两种方法相结合，整个过程控制系统实验可以由浅入深循序渐进，可以查看历史数据、历史曲线、实时曲线、修改模糊查询表、存储运行数据的功能。作为实验系统可以满足学生通过实验学习模糊控制理论、模糊建模和串级控制的相关知识，可以输入自己制作的查询表，记录运行数据，历史曲线等。同时可以作为一个平台，进一步进行开发，建立不同种类控制器之间的串级控制系统。

关键词串级控制模糊控制模糊串级实验系统

Title Design of Fuzzy Cascade Control System

based on PCS-2000B Experimental Device

Abstract
Cascade Control is applied wildly in industrial production, the cascade control system can improve quality of control with special gifts, improve quality of control effectively. In order to give students a better learning of process control course and fuzzy control, the fuzzy cascade control based on the experimental installation process control system is researched, and it is developed the system with applications software. System uses two methods, computer control and manual control. The whole process control system can experiment elementary gradually and can be viewed historical data, historical curve, real-time curve, be adjusted fuzzy query table, and save data. As an experimental system, students can learn theory of fuzzy control, fuzzy modeling and the knowledge about the cascade controller, it can be imported to produce their own inquiries table, record operating data, and the historical curve. Also it can be used as a platform for further development, to establish of the cascade control system of different types of controller.

Key Words Cascade Control Fuzzy Control Fuzzy Cascade Control Experimental System

1 引言………………………………………………………………………………………………… 1
1.1 研究课题的背景……………………………………………………………………………… 1
1.2 研究课题的意义……………………………………………………………………………… 2
2 模糊控制的发展及现状……………………………………………………………………… 3
2.1 模糊控制理论的发展前景……………………………………………………………………3
2.2 模糊控制原理及系统组成……………………………………………………………………5
3 过程控制综合实验系统……………………………………………………………… 6
3.1 PCS-2000B过程控制综合实验系统简介…………………………………………………6
3.2 系统配置…………………………………………………………………………………………6
3.3 实验内容…………………………………………………………………………… 7
3.4 MCGS组态软件简介………………………………………………………………… 8
4 实验系统设计…………………………………………………………………………9
4.1 实验系统硬件组成…………………………………………………………………9
4.2 串级控制系统的对象组成及系统框图……………………………………………9
4.3 双容特性测试实验……………………………………………………………… 10
4.4 PID串级控制实验…………………………………………………………………12
4.5 模糊串级控制实验……………………………………………………………… 12
4.6 模糊控制器设计……………………………………………………………………12
5 系统软件设计……………………………………………………………………… 17
5.1 系统分析………………………………………………………………………… 17
5.2 系统模块结构图……………………………………………………………………17
5.3 系统启动窗口画面……………………………………………………………… 20
5.4 PID-PID串级控制实验……………………………………………………………21
5.5 FC-FC串级控制系统………………………………………………………………25
5.6 系统运行及分析………………………………………………………………31
结论 ………………………………………………………………………………………35
致谢 ………………………………………………………………………………………36
参考文献 …………………………………………………………………………………37
附录A 原始数据 ………………………………………………………………………39
附录B 双容特性测试实验………………………………………………………………41
附录C 上下水箱模糊串级实验…………………………………………………………44
附录D PID串级控制实验程序…………………………………………………………47
附录E 模糊串级控制实验程序…………………………………………………………49

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