[發明專利]基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法

在審

• 申請號: 202010087796.4
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111367166A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 楊崢;王偉兵;潘鵬;申存斌;賈俊杰;李仁華;宋林昊
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;邯鄲市邯鋼集團信達科技有限公司
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

1.一種基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法，其特征在于：基于SIEMENS控制系統Step7_300_PLC平臺構筑模糊控制器，構筑出的模糊控制器以偏差e(k)和偏差變化率ec(k)作為輸入、控制量u(k)作為輸出，模糊控制器具體構筑步驟如下：

S1、模糊控制輸入；

S2、計算偏差e(k)和偏差變化率ec(k)并模糊化；

S3、定義模糊變量及其語言值；

S4、給出輸入和輸出模糊變量賦值表；

S5、計算模糊關系；

S6、合成運算；

S7、計算控制量并清晰化；

S8、模糊控制輸出。

2.根據權利要求1所述的基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法，其特征在于：S3中，模糊控制器以二維模糊控制器為基礎，模糊控制器包括輸入量模糊化、模糊推理和解模糊三個部分，模糊控制器的模糊變量包括如下因素：

r為設定值，y為測量值，u為輸出值；

e為誤差，計算公式為e＝r-y；

ec為誤差變化率，計算公式為ec＝e1-e2，式中，e1為當前采樣的誤差，e2為上次采樣的誤差；

E和EC分別為e和ec模糊化后的輸入模糊變量；

△U為輸出模糊變量，△u為△U解模糊化后的輸出增量，u為精確輸出量；K_e、K_ec分別為e、ec的量化因子；K_u為△u的比例因子。

3.根據權利要求2所述的基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法，其特征在于：S4中，輸入和輸出模糊變量賦值表中的模糊變量隸屬函數為：

EC賦值表

E、△U賦值表

設定模糊變量E的模糊論域為[-3，3]，并將其量化為7個等級{-3，-2，-1，0，1，2，3}；設定模糊變量EC的模糊論域為[-2，2]，并將其量化為5個等級{-2，-1，0，1，2}；輸出模糊變量△U的模糊論域為[-3，3]，并量化為7個等級{-3，-2，-1，0，1，2，3}；

設定模糊變量的語言值集合，設定輸入模糊變量E和輸出模糊變量△U的語言值集合為：負大NB，負中NM，負小NS，零ZO，正小PS，正中PM，正大PB七級語言變量；設定輸入模糊變量EC語言值集合為：負大NB，負小NS，零ZO，正小PS，正大PB五級語言變量。

4.根據權利要求3所述的基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法，其特征在于：量化因子和比例因子為：

設定的輸入模糊變量E的模糊論域：[-3，3]，假設實際論域e：[-l5，15]；輸入模糊變量EC的模糊論域為[-2，2]，假設ec實際論域：[-0.4，0.4]；輸出模糊變量△U的模糊論域：[-3，3]，假設實際論域u：[-3，3]；根據以上設定，量化因子和比例因子的計算式如下：

量化因子比例因子

5.根據權利要求4所述的基于S7_300的模糊控制器二次開發設計方法，其特征在于：采用離線生成模糊變量的模糊控制查詢表，借助PLC的存儲器間址尋址方式實現模糊控制算法，模糊控制查詢表為：