中频发电机试验站的调速系统的改造

论文编号:ZD588 论文字数:32651,页数:70，有开题报告，任务书，文献综述

 摘  要：PID调节器结构简单，适应性强，特别是不依赖对象的精确模型，对系统参数的变化具有较好的鲁棒性，可以解决工业过程精确建模的困难, 而且其应用时期较长，控制工程师们积累了大量的PID控制器参数的调节经验，但是对于时变对象和非线性系统，象本设计中中频发电机试验站调速系统便是如此,传统的PID控制往往不能达到令人满意的程度。通过对原系统设备和原理的分析和研究，本文讨论了将神经网络和PID相结合的智能控制理论在直流调速系统中的应用,研究分析了基于单神经元自适应PID控制策略；在仿真研究方面，利用MATLAB软件，对传统PID系统和神经网络PID系统分别进行了仿真分析，并进行了变参数比较。通过仿真分析和实时控制结果表明神经网络控制系统在变参数时优于传统PID控制系统，改造后的直流调速系统不仅具有令人满意的静、动态性能，而且控制器对被控制对象的参数变化就有更强的鲁棒性。
   关键词：单神经元  直流调速系统    PID控制   自适应控制器  
目  录
摘 要…………………………………………………………………………………………I
Abstract……………………………………………………………………………………II
第1章 绪论………………………………………………………………………………1
 1.1 课题来源…………………………………………………………………………1
 1.2选题背景…………………………………………………………………………1
 1.2.1神经网络的主要特征………………………………………………………1
 1.2.2神经网络控制研究现状与发展…………………………………………2
 1.2.3神经网络在应用中需要注意的问题………………………………………3
 1.3 课题内容与设计要求及任务……………………………………………………3
第2章 系统改造总体方案的确定…………………………………………………………5
 2.1原试验站调速系统分析和结构…………………………………………………5
 2.2调速系统原理……………………………………………………………………5
 2.3可控直流电源比较选择…………………………………………………………6
 2.4控制方法比较……………………………………………………………………7
 2.5系统结构…………………………………………………………………………7
 2.5.1典型电流、转速双闭环调速系统的结构及原理…………………………8
 2.5.2双闭环调速系统的静态情况………………………………………………8
 2.5.3双闭环调速系统的动态性能………………………………………………9
 2.5.4双闭环的设计问题…………………………………………………………10
 2.6总体方案的确定…………………………………………………………………10
 第3章 控制算法研究……………………………………………………………………13
 3.1经典PID控制方法………………………………………………………………13
 3.1.1经典PID模拟控制原理……………………………………………………13
 3.1.2经典PID数字控制………………………………………………………14
 3.2智能控制方法……………………………………………………………………16
 3.2.1智能控制的基本概念………………………………………………………16
 3.2.2智能控制系统的类型………………………………………………………16
 3.3本系统算法选择…………………………………………………………………20
 3.4基于神经网络的自适应控制系统………………………………………………20
 3.4.1神经网络基础………………………………………………………………20
 3.4.2人工神经网络模型…………………………………………………………20
 3.4.3神经网络的学习规则………………………………………………………25
 3.4.4神经网络控制在本系统中的应用…………………………………………26
 第4章 系统仿真分析……………………………………………………………………30
 4.1计算机系统仿真的基本概念……………………………………………………30
 4.1.1系统计算机仿真……………………………………………………………30
 4.1.2控制系统计算机仿真的过程………………………………………………32
 4.2控制系统的数学模型……………………………………………………………32
 4.2.1控制系统数学模型的种类 ………………………………………………32
 4.2.2系统模型之间的转换………………………………………………………34
 4.3 本系统的仿真分析………………………………………………………………34
 4.3.1SIMULINK仿真分析………………………………………………………35
 4.3.2经典控制方法与智能控制方法仿真比较分……………………………36
第5章 系统实现…………………………………………………………………………46
 5.1系统的硬件设计…………………………………………………………………46
 5.1.1传感器选择…………………………………………………………………46
 5.1.2主电路设计…………………………………………………………………47
 5.1.3整流电路设计………………………………………………………………48
 5.2硬件接口电路设计………………………………………………………………48
结束语……………………………………………………………………………………50
参考文献…………………………………………………………………………………52
致 谢………………………………………………………………………………………53
附录A仿真比较1程序清单……………………………………………………………55
附录 B仿真比较2程序清单……………………………………………………………58
附录C 仿真比较3程序清单……………………………………………………………61