前馈反馈Smith预估模糊PID组合温度控制算法

• 作者: 张皓 高瑜翔
• 来源期刊: 中国测试
• 学科: 工学
• 关键词: 前馈控制 Smith预估 模糊PID
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 测控技术
• 页码范围: 132-138,168
• 页数: 8页
• 分类号: TP273+.3|TP273+.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.11857/j.issn.1674-5124.2020030120

摘要

针对单纯反馈与传统PID算法的温度控制系统存在调节时间较长、超调量大、参数调整繁琐、干扰影响严重、闭环稳定性差的问题.利用前馈控制原理,将干扰测量出来并通过前馈控制器,调节控制量大小,消除干扰影响.引入Smith预估补偿器,抵消特征方程中的滞后项e-τs,保证大滞后系统的闭环稳定性.结合模糊PID算法,实现参数自整定,降低超调量,减少调节时间.使用Matlab中的Simulink工具箱进行仿真验证后结果表明:前馈反馈Smith预估模糊PID组合控制算法不仅消除干扰的影响,还保证大滞后系统的闭环稳定性,使超调量σ降为0,调节时间ts减少518.02 s、上升时间tr减少90.43 s、延迟时间td减少9.6 s,使整个系统的响应速度更快,稳定性更强.