基于自适应模糊免疫PID阀门定位器的设计

来源：计算机测量与控制杂志2021年第7期北京时间：

作者：马志航,虎恩典,毛令,朱兆元,刘融宇

单位：北方民族大学

摘要：传统工业阀门定位器具有控制精度低、功耗大、控制方式单一、阀位易抖动等缺点，且其在使用的过程中须进行现场调试才能进一步适应生产要求。为了提高阀门定位器控制系统的适应能力，对控制算法进行了深入研究，设计了一种基于STM32芯片的低功耗阀门定位器。硬件设计以STM32L152芯片为控制核心，外围电路包括4~20mA转3.3V电源电路、开度/位移信号转换电路、人机交互模块电路；软件设计采用自适应免疫模糊PID算法替代常规PID算法，实现了阀位控制参数的自整定。在MATLAB中构建阀门各机构数学模型的广义传递函数，搭建仿真电路。最终得出控制系统的调整时间只需0.8s，且在整个控制过程中无超调量产生。有效提高了阀门的控制精度，避免了阀位的抖动现象。

关键词：阀门定位器;模糊免疫PID算法;低功耗;自适应