基于FPGA的溫度模糊自適應PID控制器的設計
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溫度是工業生產過程中一個主要的被控參數。目前,大多采用常規PID控制器實現對溫度的控制。PID控制器具有結構簡單、易于實現且魯棒性好、可靠性高等優點,對可建立數學模型的定常系統具有很好的控制效果,但由于實際溫度控制系統工況復雜、參數多變、大慣性、大滯后,常規PID控制器難以對其高精度進行控制。模糊控制魯棒性強,無需被控對象的數學模型,只依賴于操作人員的經驗知識及操作數據,非常適用于控制非線性、時變和滯后系統,但其靜態性能較差,因此應用范圍受很大限制。針對這些問題,這里提出一種基于FPGA的溫度模糊自適應PID控制器設計方案,該方案將傳統PID控制與現代模糊控制相結合,應用模糊推理方法實現對PID參數的自動整定。由此,經MATLAB仿真驗證該控制算法的可行性,將其應用于恒溫箱的溫度控制。該控制器對恒溫箱控制系統的控制效果明顯優于常規PID控制器。