模糊遗传PID在网络控制系统中的应用研究

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随着网络控制技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点,为此提出了以应用于NCS的控制器为研究对象,通过组成网络控制系统来研究其性能。本文在考虑NCS存在多种问题的基础上,研究网络控制系统的控制方法问题。模糊控制的最大特征是将操作者或专家的控制经验和知识表示成语言变量描述的控制规则,然后利用这些规则去控制系统。遗传算法是一种基于生物界自然选择原理的优化搜索方法,具有全局寻优的能力,能很好的解决一系列工程优化问题。现代科学技术的迅速发展和进步,对算法又提出了新的更高的要求。本文主要是将遗传算法与模糊控制相结合形成模糊遗传算法(FGA),并运用FGA优化PID对网络控制系统进行优化仿真。文章共分为五章。第一章绪论,主要介绍了网络控制系统的特点、PID参数优化方法,并介绍了NCS中控制器的设计方法;第二章模糊遗传算法,分别对模糊控制、遗传算法以及二者结合组成模糊遗传算法进行了详细分析;第三章FGA优化PID的网络控制器设计,对模糊遗传算法的设计进行了深入研究,分别对GA和FGA优化PID进行了仿真研究,通过算例的仿真试验,得出FGA优化PID方法能够很好地改善控制的效果;第四章基于DeviceNet的流量控制系统优化仿真,搭建了单水箱流量网络控制系统实验平台。通过仿真试验,验证了FGA优化PID对流量控制得到了很好的效果;第五章本文的工作总结。随着控制系统规模的日益扩大,计算机网络控制系统在控制工程中的应用越来越广泛。可见,网络控制系统是控制系统领域未来发展的方向之一。
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