3.2 模糊決策和模糊控制規則
總結污水處理過程中pH值的控制經驗,得出控制規則,如表3—2所示。選
取控制量變化的原則是:當誤差大或較大時,選擇控制量以消除誤差為主。而當誤差較小時,選擇控制量要注意防止超調,以系統的穩定性為主。例如,當pH值低很多,且pH值有進一步快速降低的趨勢時,應加大藥劑的投放量?捎媚:Z句實現這條規則(IFE=NB ANDEc=NB THEN U=PB)。當誤差為負大且誤差變化為正大或正中時,控制量不宜再增加,應取控制量的變化為0,以免出現超調。一共有56條規則。每條規則的關系Rk可表示為:
4 模糊控制算法的PLC實現
在控制系統中選用了OMRON公司的CQM1型PLC。首先將模糊化過程的量化因
子置入PLC的保持繼電器中,然后利用A/D模塊將輸入量采集到PLC的DM區,經過限幅量化處理后,根據所對應的輸入模糊論域中的相應元素,查模糊控制量表求出模糊輸出量,再乘以輸出量化因子即可得實際輸出值,由D/A模塊輸出對pH值進行控制。
4.1 模糊控制算法流程
(1)將輸入偏差量化因子Ke、偏差變化率量化因子Kec和輸出量化因子Ku
置入HR10~HR12中。
(2)采樣計算e和ec,并置入DM0000和DM0001中。
(3)判斷e和ec是否越限,如越限令其為上限或下限值。否則將輸入量分
別量化為輸入變量模糊論域中對應的元素E和Ec并置入DM0002和DM0003中。
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(4)查模糊控制量表,求得U。
(5)將U乘以量化因子Ku,得實際控制量u。
(6)輸出控制量u。
(7)結束。
4.2 查表梯形圖程序設計
在模糊控制算法中,模糊控制量表的查詢是程序設計的關鍵。為了簡化程
序設計,將輸入模糊論域的元素[-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,+2,+3,+4,+5,+6]轉化為[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12],將模糊控制量表中U的控制結果按由上到下,由左到右的順序依次置入DM0100~DM0268中?刂屏康幕窞100,其偏移地址為Ec×13+E,所以由E和Ec可得控制量的地址為100+Ec×13+E。梯形圖程序如圖4—1所示。其中DM0002和DM0003分別為E和Ec在模糊論域中所對應的元素,MOV*DM0031DM1000是間接尋址指令。它將DM0031的內容(即控制量地址100+Ec×13+E)作為被傳遞單元的地址,將這個地址指定單元的內容(即控制量U),傳遞給中間單元DM1000再通過解模糊運算得u,然后由模擬輸出通道傳送給D/A轉換器。