模糊解耦控制器的结构及系统结构的确定

 4.1 模糊解耦控制器的结构及系统结构的确定
 在一个多变量系统中，若各个被控变量之间存在着耦合关系，则各个控制系统之间也存在着相互干扰的现象，精馏塔温度控制系统就是一个双变量控制系统。针对精馏过程的温度控制耦合问题，本设计采用二级模糊控制的模糊解耦方法，建立系统框图如图3.1所示。其中、为精馏塔顶部塔板温度和底部塔板温度的设定值，、为顶部塔板和底部塔板被控温度。
 
 
 
 
 
 
 
4.2 模糊解耦控制器的设计
4.2.1 基本模糊控制器设计方法简介
    基本模糊控制器的设计可按照下面步骤进行：
明确任务并确定控制器结构及系统结构图；
整理记录数据并详细总结本系统的操作策略；
确定输入语言变量及量化因子
基本论域：[a，b]或[-，]
量化论域：[0，n]或[-n，n]
量化因子：=n/(b-a)或=n/或=(2n+1)/(b-a)
离散化公式
语言值
 根据经验设计语言变量的隶属函数或赋值表
 确定输出语言变量U及比例因子；
 制定控制规则表；
 求总的模糊关系，制定查询表；
 仿真。
4.2.2 确定语言变量及量化论域
    确定输入变量为精馏塔。建立控制系统框图如图4.1所示。其中, 、为精馏塔顶部塔板温度和底部塔板温度的设定值；、为顶部塔板和底部塔板被控温度；、 温度为偏差值；、为偏差变化率；、、、均为量化因子；、  为模糊解耦控制器输出。
、基本论域设为[-10，10]，量化论域[-3，3]；、基本论域[-10，10]，量化论域[-3，3]。输出、基本论域为[]，量化论域为[]。
4.2.3 制定模糊控制规则表
 在SINMULINK仿真环境中对常规解耦控制器进行仿真，可采集到如表4.1所示几组数据。
                        
序 
 
 5  仿真
 随着计算机技术的发展，仿真技术逐步发展，现已形成完整的学科，渗透到各个领域。应用仿真工具不仅可以准确、快速的输出结果，对实验的结论进行验证，更具有经济、可重复等优点，在减少试验投入，提高试验质量，缩短试验周期方面发挥着巨大作用。是国防、军事、航空航天等高科技、高投入领域的不可或缺的工具。应用MATLAB对精馏塔温度控制系统进行仿真，不需要实际的精馏装置，投入少；不需要实际接线，节省了时间；输出波形直接显示，图像清晰可读性强。与传统的实验演示方法相比具用明显的优越性。
5.1  串联补偿器温度控制系统仿真
5.1.1 加入PID控制器前控制系统仿真
 
 

致  谢
 
 在本范文完成之际，最先要感谢的就是我的导师刘朝英老师。刘老师以其渊博的知识，丰富的经验、对知识的追求孜孜不倦、精益求精的治学态度，给我留下了深刻的印象。我很庆幸能选择刘老师做我的导师。能与刘老师这样学识渊博，有实践经验的老师做课题，对我今后参加工作将有很大益处。我深深的感受到自己在几个月的文档设计期间，在刘老师的指导下受益匪浅。
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