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PID控制作为一种经典的控制技术,目前仍然在工业控制中占有基础地位。PID控制的控制效果完全由P、I、D三个参数决定,一组相对于被控对象理想的控制参数可以满足较高的控制性能要求,所以PID参数的整定是PID控制器设计过程中最重要的步骤。目前的工业控制对象往往具有很强的非线性,获得其参数模型很困难,所以传统的PID参数整定算法不适用。针对以上的问题,本文研究了一种基于模糊推理的PID参数整定算法。此系统的主要工作过程:设置目标温度,采用PID控制运行系统,当系统稳定后测量本次控制过程的超调量和调节时间保存到单片机的FLASH中。下次开机启动后先读取保存超调量和调节时间,把它们作为模糊控制器的输入,经过模糊推理输出PID的修正值和历史调节因子。然后取上一次运行系统的PID值乘以历史因子λ和修正后的PID值乘以(1-λ)作为本次PID控制的参数,依此方法运行系统直至满足之前所设定的控制目标为止。在参数整定的过程不需要知道被控对象的参数模型,适用于对复杂被控对象的控制。本系统的硬件部分以单片机STC12C5628AD为控制核心,以DS18B20温度探头作为温度采样模块,以LCD5110和5个设置按键作为系统的人机接口,以固态继电器和水浴锅作为加热的执行机构。软件部分主要由任务管理模块、PID运算、模糊推理、控制指标测量和EEPROM数据存取几部分组成。本文所研究的算法的核心是PID参数整定的模糊推理规则的确定。模糊推理规则建立的基础是P、I、D三个参数对超调量和调节时间的影响作用。模糊推理规则的确定过程:首先,采用软件进行PID仿真研究,从理论上确定三个参数对于两个控制指标的影响,然后根据实际硬件条件去调节系统,确定三个参数在实际条件下对两个控制指标的影响。通过实验结果分析可以看出,在目标温度为50℃和60℃时,模糊整定PID控制超调量和调节时间明显好于传统PID控制。当控制对象改变以后,模糊整定PID控制依然可以保持较高的控制品质,而常规PID控制品质出现下降。系统运行稳定,基本满足系统设计目标。