PID?控制器是根据PID?控制原理对整个控制系统进行偏差调节,从而使被控变量的实际值与工艺要求的预定值一致。不同的控制规律适用于不同的生产过程,必须合理选择相应的控制规律,否则PID?控制器将达不到预期的控制效果。PID控制器的参数整定 (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language)硬件描述语言的支持, 使得智能控制策略(模糊逻辑、神经网络、遗传算法等)的VHDL描述和FPGA固核实现研究也随 之活跃。在模糊逻辑控制方面,Torralba等人完成了4输入、12个隶属度、64条规则的 模糊逻辑控制器的FPGA实现,Cirstea等人基于FPGA设计模糊控制器。成功的用于变 速器的控制。文中阐述的重点:一是通过Matlab的Fuzzy工具箱完成模糊逻辑策略的建立,计算出在 不同的输入条件下的模糊控制参数,制成模糊查找表;二是基于VHDL描述并在FPGA上实现模 糊自整定PID控制算法。控制器原理模糊自整定PID控制器结构:是模糊控制器与传统PID控制器的结合,利用模糊推理判断 的思想,根据不同的偏差、偏差变化率对PID的参数KP、KI 、KD 进行在线自整定,传统PID 控制器在获得新的KP、KI、KD后,对控制对象输出控制量。由此模糊PID控制器的结构 框图如图1所示。控制器的VHDL分层设计模糊PID 控制器主要由A/D 控制器、模糊化模块、模糊推理模块、反模糊化模块、规 则;另外两个控制信号经过译码后选中隶属函数寄存器中的一个,同时 选择输出小值到比较器;比较器的输出结果再输入到隶属函数寄存器中。这样,经过4个 循环,就完成了一个小化运算。由于VHDL描述简单,在这里省略。3.3反模糊化模块反模糊化通常采用重心法,由于隶属度函数采用8为二进制表示,而所涉及的规则数 多为4条,所以分子运