MWC计算机模糊控制系统

MWC计算机模糊控制系统

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-----卷烟平均重量模糊控制器的设计

张丽晖 (南京农业大学 计算中心)

摘要

本文研究在研究“MWC卷烟平均重量控制系统”的总体方案,阐述了系统总体设计、硬件设计和软件设计;并且通过模糊自动控制原理的分析和模糊控制器的设计,将模糊控制应用于烟重控制系统中,并针对卷烟机的卷烟平均重量自动控制。文中用于控制烟重的新的模糊控制算法,可作为一种通用的控制算法。算法涉及模糊控制器的输入/输出。控制器用平均重量的偏差和变化率来维持一个恒定的输出烟重。

关键词:平均重量控制器、模糊控制、自调整算法

新型“烟棒生产线实时重量检测控制系统”是南京智能技术研究所和本文作者联合研究设计、协作研制开发的一个科研项目。它是卷烟生产流水线的核心设施,能用于生产中进行性能测试、成品质量抽捡、采集和处理数据、控制生产等工作的配套综合系统。计算机系统的使用、微机化数字仪表的研制以及先进的模糊控制技术的.应用,必将使该系统能在实用、可靠的基础上,同时具备性能优越、技术先进、操作灵活、维护方便等特点,它也应当成为新型卷烟生产流水线的最佳选择。

在卷烟平均重量集散微机测控系统中,采用了先进的模糊控制器作为卷烟平均重量控制器,该控制器在响应快、超调小、对参数变化不敏感等方面均优于传统控制的控制效果。本系统中对于烟重等环节所采用的先进的模糊控制方法,将把卷烟平均重量测控系统推向新的高度。

§1 MWC模糊控制器总述(实用的模糊微机控制系统)

在卷烟平均重量控制系统(MWC)中,对于烟重等控制对象,采用了一种新的控制算法──自调整模糊控制算法,它以重量偏差及其变化率为输入,平整电机转速为输出,在总结熟练的技术工人的丰富经验的基础上,制定模糊控制规则,应用模糊推理合成规则,计算出用于该控制回路实时控制的基本模糊控制器查询表;同时为获取较好的控制效果,采用了在线自动调整量化因子和比例因子的结构模式。该算法具有良好的跟踪性能和抗扰动性能,可作为一种通用的控制算法。

MWC模糊控制器方框图如图1所示。


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