文档介绍：武汉科技大学
硕士学位论文
基于模糊控制的PID算法的炉温控制器设计与仿真研究
姓名:陈崇明
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:郝国法
20100425
武汉科技大学摘要的模糊露瓤刂破鳌氖褂帽苊饬似渌⒋砥髟诙窳犹跫鲁绦蚺芊伞硕士学位论文第刂破魇枪ひ倒炭刂浦凶畛<囊恢止炭刂破鳎:刂瓶筛纳芇控制参数难以整定的问题。本文将际跤肟刂评砺巯嘟岷希訤:诵模岢隽艘恢模糊自整定惴ǖ穆驴刂破鳌S捎赑算法有一定的并行性,该方案充分发挥了际醯挠攀疲捎布枋鲇镅允迪值挠布缏方饩隽丝焖佟⒉⑿性怂愕奈侍猓佣现高速的刂啤本文首先介绍了刂破鞯姆⒄苟肽:砺郏樯芰薊技术和的开发流程。本文采用自项向下的方法根据怂悴街璺指钅?椋缓罄糜布枋鲇言实现各模块功能,并进行仿真。本文详细阐述了实现模糊控制的全过程,包括模糊量化、模糊推理、解模糊等步骤,用离线计算和在线查表的方法完成模糊控制器的设计,最后利用模糊刂破骺刂芇的输出占空比来控制可控硅的导通时间,设计出了一套基于程序死循环、复位不可靠等问题,同时加强了模块的通用性,减少了系统硬件开发周期,降低了设计开发成本。关键词:;硬件描述语言;荒:刂‘
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武汉科技大学第一章概述滞后、时变性、非线性等因素的出现,人们很难或者无法获得准确的数学模型,常规的硕士学位论文第选题背景及意义温度是现代工业控制中非常重要的控制参数之一,在很多行业和领域中,人们都需要对各类加热炉的温度进行检测和控制。随着科技的进步和社会的发展,人们对温度控制的速率和精度的要求越来越高。加热炉需要消耗大量热能或电能,不合理或不精确的检测和控制会导致生产出不合格的产品甚至废品,导致生产成本的增加、生产效率的降低。而且伴随着能量的大量损失、加重对环境的污染,不符合“环境友好型,资源节约型”的良好发展模式。现在有很多企业采用常规仪表加接触器的断续控制,但随着电子技术的发展,智能化温度控制装置被越来越多的应用在温度控制领域,.由于其性能强、体积小、价格低,智能化温度控制装置已成主要温度控制装置之一。实现控制的关键在于如何才能用更好的算法较准确、较快的控制被控对象。刂疲即比例积分微分控制【俊捎谄渎嘲粜院茫煽啃愿撸訮控制在常规控制中得到广泛的应用。随着科学技术的进步和发展,特别是微处理器和智能控制的实际应用,为新型控制方法的研究提供了良好的平台和广阔的空间,在计算机上设计刂票愠晌A讼质怠@纾价格低廉、发展相当成熟的单片机早已成为实现自动控制的核心芯片之一,设计者将控制程序烧进单片机,达到对被控制对象的控制。惴ǖ纾窘杵湮蘅商娲挠旁叫裕恢笔枪ひ悼刂频闹髁魉惴ㄖ唬晌经久不衰的经典算法,工业控制领域的“常青树”。但是,在某些复杂的工业控制系统中,大算法便很难整定其虸殂这三个参数,控制结果不甚理想。模糊理论康某鱿郑好的解决了上述问题。实现模糊控制的核心在于制定模糊规则,模糊规则可由专家的经验和知识,操作员的操作模式和学习等方式获得,所以模糊控制不拘泥于准确的数学模型,可根据操作员经验的积累修改模糊规则,模糊算法也是随着实际使用而完善自身的过程。利用模糊控制调整娜霾问梢越饩龀9鍼控制器的参数调整难的问题。将模糊控制和刂葡嘟岷稀】【,既保留了刂频木涮匦裕指纳屏薖控制参数的调整效果,从而整个系统的控制效果得到质的提升。目前,很多控制算法是在单片机上实现的。由于单片机是顺序执行的,运行速度慢,而惴ㄓ幸欢ú⑿行裕缘テ⒉皇鞘迪帜:齈算法的最佳方案,但单片机价格低廉的优势依然存在,在要求不太高的系统中仍然使用单片机。当系统要求高速数据采集时,我们会发现单片机已不能满足要求,因为单片机时钟频率较低,人们会马上想到但岣咚俣鹊耐保蔡岣吡讼低车某杀尽1疚慕ń樯苁褂肍
武汉科技大学捎糜布枋鲇镅员喑蹋美嘤镅陨杓频挠布缏肪哂胁⑿性怂隳芰Γ便连接多个外设,有很强的扩展性。对于相对复杂的系统,单片机则要进行仔细的资源分的各类逻辑功能块源程序有很好的兼容性和可移植性,让设计者节省了开发时间。而不同片机更强大的单片机,所以,只要是单片机和苁迪值墓δ埽現话愣寄苁迪帧第硕士学位论文殖】杀喑堂耪罅实现模糊惴ǖ穆驴刂破鳎诠δ芗袄┱剐陨希均强于以单片机为核心的系统。与单片机相比,优势如下【:喑谭绞较冉捎孟冉腏甀谙低潮喑和在线路重配置技术,无需编程器,对任何器件都通用,这种先进的编程方式很可能成为将来的可编程器件的技术标准。有的单片机还在采用编程器,严重降低了开发效率。诵兴俣瓤臁卸喔鍪敝优渲茫⑶夷诓考伤嗷罚梢园淹獠渴敝颖频,从而显著提高的时钟频率,使得的运算速度远远超过单片机,时钟延时可达到纳秒级,所以特别适用于超高速领域和实时测控领域。而单片机运行速度低的多,在高速场合,扮演着单片机无法替代的角色