文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
基于模糊PID的箱式电加热炉控制系统
姓名:王明军
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:王金城
20091201
摘要近年来随着工业的发展,电加热炉在工业控制中的应用越来越广泛。温度是电加热炉控制系统的一个主要参数,对温度的控制要求也越来越高。传统控制算法一般要建立在一定的数学模型之上,模型的精确度对控制效果有直接的影响。然而电加热炉是一种具有非线性、纯滞后、大惯性、时变性和升温单向性的控制对象,很难用数学方法建立精确模型。模糊控制不依赖于模型,但由于它的理论并不完善,算法复杂,控制过程会存在稳态误差。传统刂评砺鄢墒欤菀资迪郑淙淮蠖嗍榭鱿驴梢月阈阅芤G螅其性能取决于参数的整定情况,且它的快速性和超调量之间的矛盾关系,使它不能同时满足快速升温和超调量小的要求。鉴于此,本文将模糊算法和常规惴ń岷掀鹄矗在手动经验的基础上建立模糊规则,在线自整定牟问岣呖刂菩Ч本文提出了基于模糊南涫降缂尤嚷刂葡低车纳杓品椒āJ紫冉樯芰四:刂破鞯纳杓品椒ǎ⒂肕抡姹冉狭顺9鍼控制算法和模糊刂扑法的性能,分析了模糊诘缂尤嚷露瓤刂浦械目尚行浴W詈笤诙慰7⑸杓频幕于组态软件开发的系统中,对模糊惴ê统9鍼算法进行了实时调试,并对实验结果进行了分析。实验证明模糊惴ㄔ诘缂尤嚷露瓤刂浦杏凶琶飨缘挠势。关键词:温度控制;箱式电加热炉;模糊蛔樘砑大连理工大学硕士学位论文
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导师签名:——扛斗日期:上半年上月止日期:—边年—区月钊学位论文题目:.,在校攻读学位期间权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名:大连理工大学硕士学位论文
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绪论温度控制系统的发展概况引言式中:!5缂尤嚷谖律指炉内温度与室温温差!7糯笙凳%——纯滞后时间,——加热时间丁——时间系数矿——控制电压在控制领域中,温度控制广泛应用于社会生活的各个领域。根据不同的目的,将材调,就无法单纯用控制手段使其降温。这种很大的不确定性∞沟玫缂尤嚷诩尤裙电加热炉是热处理生产中应用最广的加热设备,通过布置在炉内的电阻丝将电能转化为热能,借助辐射与对流的传热方式加热工件。通常可用以下模型定性描述【在实际热处理中,⒍⒋5炔问姹患尤炔牧系牡既嚷省⒆叭肓恳约凹尤任露等因素变化。料及其制什加热到适宜的温度并保温,随后用不同的方法冷却,改变其内部组织,以获得所要求的性能。这不仅需要准确控制工件的加热温度,有时还需要控制不同加热温度下的持续时间。加热过程的设定必须满足不同的被加热材料、不同的装炉量、不同的放置方式以及同的加热功率等条件。电加热炉温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后的特点。其升温单向性是由于电加热炉的升温保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。当其温度’一旦超程中很难全面考虑各种囚素的影响,准确控制加热过程。传统的继电器调温电路简单实用,但由十继电器动作频繁,可能会因触点不良跋煺9ぷ鳌=昀刺岢龈慕牡路,采用辛回路无触点控制,克服继电器接触良的缺点,且维修方便,缺点是温度控制范围小,精度不高。因此,设计功能和精度适应生产的电加热炉温控系统非常有实际多年来,研究人员一直不断地把各种新方法和新技术应用于电加热炉的炉温测量和控制中,并获得了许多经验和一定的成果。计算机、智能控制理论的飞速发展使得温度大连理工大学硕士学位论文篕一%需要。.
控制进入了数字化、智能化的新时代。最近几年快速发展的刂啤⒁糯惴ā⑸窬网络、以及模糊控制和智能刂圃谖露瓤刂浦卸加兴τ肹。控制刂萍幢壤⒒帧⑽⒎挚刂啤S捎谄浣峁辜虻ァ⑷菀资迪帧⒖刂菩Ч谩⒙棒性强等特点,凶而,自世纪年代以来,刂圃诠ひ倒炭刂浦兄两袢缘玫广泛应用【。温度控制系统将热电阻实时采集的温度值与设定值比较,所得差值作为控制模块的输入。经惴ḿ扑愠鍪涑隹刂屏浚眯薷谋豢乇淞课蟛畹姆椒ㄊ迪