毕业设计（论文）-基于虚拟仪器的模糊PID控制系统设计.pdf

硕士论文基于虚拟仪器的模糊控制系统设计
摘要
本文以美国简称公司的图形化编程语言
和模糊控制工具箱,工具包等为开发平台,设计了一个温度测控系统,包括系
统硬件集成和软件的设计。采用作为数据采集和控制设备,使用
模块,通过图形化的编程对系列设备上的现场可编程
逻辑阵列进行配置,不需要任何的有关底层硬件描述语言的知
识,如或是,也不需要了解板卡级硬件设计,就可以将芯片
嵌入到可重复配置系列硬件目标当中。用语言编写数据采集,
模糊控制程序通过实验获得烘干箱的飞升曲线,通过合适的参数整定方法获
得的初步参数利用进行了仿真实验研究,并与常规
的控制效果进行了比较也利用了模糊逻辑模块及提供的
仿真模块建立系统访真框图。通过和单纯的控制相比,
采用模糊温度控制系统可以明显改善系统的稳态性能以及稳态响应。通过仿真
曲线分析模糊控制效果及其影响因素,大大缩短了模糊控制器的设计周期,
具有较大的工程实用价值。
关键词,模糊控制,侧控系统,
硕士论文荃于虚拟仪器的模糊控制系统设计



山
声明
本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本
学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或
公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使
用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文
中作了明确的说明。
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硕士论文墓于虚拟仪器的模期控制系统设计
绪论
裸瓜的研究背
计算机技术的发展极大地推动了工业控制系统的进步,而现代控制理论的
发展,人工智能技术的深入研究,为控制系统的理论领域增加了新的内容。计
算机硬件与控制软件的紧密结合必然导致新型的微机控制系统的出现。
图形化编程语言在测试系统中得到广泛的应用,推动着仪器工业
的飞速发展它不仅包括开发虚拟仪器面板的各种对象和进行信号分析的丰富
函数,而且提供了外挂的控制工具包。不仅可应用虚拟仪器技术来完成测’
量的任务,而且可以将虚拟仪器拓展到自动控制领域,构成一种基于虚拟仪器的
控制系统。
控制是最早发展起来的控制策略之一,被广泛用于工业过程控制,至
今大概有左右的控制回路具有结构。随着模糊理论的发展,模糊控制
技术和控制技术结合在一起的研究,成了这个领域的研究热点。目前的多
数模糊控制器都是模糊型的,各种研究表明,模糊控制理论与传统控
制的结合取得了良好的效果。随着智能控制技术的发展,基于神经网络的
控制器,专家控制器,基于遗传算法的控制器都是研究的热点。
电加热设备温度特性复杂,其温度的测量和控制亦显得尤为重要和复杂。
多年来,研究人员一直不断地把各种新方法和新技术应用于电加设备温度的测
量和控制中,并获得了许多经验和一定的成果。随着计算机、智能控制理论技
术的飞速发展,电加热设备参数的测量和控制己进入了微机化、智能化的新时
代。其主要特点是新型的、现代化的测温技术不断出现温度信号的转换与处
理趋于数字化、微机化和智能化智能控制理论与技术日渐成为温度控制的基
本理论与技术。
国内外的发展及现状
盛拟仪器的发展及现状
虚拟仪器简称是仪器技术与计算机技术深层次结
合的产物,它是全新概念的仪器,是对传统仪器概念的重大突破。它的出现使
测量仪器与计算机之间的界线消失,开始了测量仪器的新时代,是仪器领域的
硕士论文荃于虚拟仅器的模糊控制系统设计
一次革命。虚拟仪器彻底打破了传统仪器只能由生产厂家定义,用户无法改变
的局面,从而使得任何一个用户都可以方便灵活地用鼠标或按键在计算机显示
屏幕上操作虚拟仪器软面板的各种“旋钮”进行测试工作,井可以根据不同的
测试要求通过窗口切换不同的虚拟仪器,或通过修改软件来改变、增减虚拟仪
器系统的功能与规模,虚拟仪器具有的这种“可开发性”和“可扩展性”等优
越特点使虚拟仪器具有强大的生命力和竞争力。
从世纪年代提出智能仪器的概念到目前最新发展的虚拟仪器的思
想,人们对测量仪器功能设计和应用的认识呈现出不断发展和深化的过程。虚
拟仪器从概念的提出到目前技术的日趋成熟,体现了计算机技术对传统工业的
革命。在虚拟仪器技术发展中有两个突出的标志,一是总线标准的建立
和推广二是图形化编程语言的出现和发展。前者从仪器的硬件框架上实现了
分析与测量仪器所必须的总线结构