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某大学毕业设计学生手册完整版.doc

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文档介绍:XX大学
毕业设计(论文)手册
学 院:
电子信息工程学院
专 业:
电气工程及其自动化
班 级:
XX
学生姓名:
XX
学 号:
XX
指导教师:
XX

xx大学教务处制
20XX年XX月

XX大ivariable IMC-PID within air-conditioned room temperature and relative humidity control system[J]. IEEE Trans,2014,P146-156.
XX大学毕业设计开题报告
毕业设计
题 目
自动控温的韧化机控制装置的设计
学生姓名
XX
学号
021540138
专业
电气工程及 其自动化
指导教师
XX
所在系室
电气工程系
职称
讲师

课题研究的目的和意义
温度是生活及生产中最基本的物理量,它表征的是物体的冷热程度。自然界中 任何物理、化学过程都紧密地与温度相联系。在很多生产过程中,温度的测量和控 制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指 标相联系。自18世纪工业革命以来,工业过程离不开温度控制。温度控制广泛应 用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等。温度控制的精度以 及不同控制对象的控制方法选择都起着至关重要的作用。
从20世纪20年代开始,电阻炉就在工业上得到使用。随着科学技术的发展, 电阻炉被广泛的应用在冶金、机械、石油化工、电力等工业生产中,在很多生产过 程中,温度的测量和控制与生产安全、生产效率、产品质量、能源节约等重大技术 经济指标紧紧相连。因此各个领域对电阻炉温度控制的精度、稳定性、可靠性等要 求也越来越高,温度测控制技术也成为现代科技发展中的一项重要技术。
温度控制技术发展经历了三个阶段:1、定值开关控制;2、PID控制;3、智能 控制。
定值开关控制方法的原理是若所测温度比设定温度低,则开启控制开关加热, 反之则关断控制开关。其控温方法简单,没有考虑温度变化的滞后性、惯性,导致 系统控制精度低、超调量大、震荡明显。PID控制温度的效果主要取决于P、I、D 三个参数。PID控制对于确定的温度系统,控制效果良好,但对于控制大滞后、大 惯性、时变性温度系统,控制品质难以保证。电阻炉是由电阻丝加热升温,靠自然 冷却降温,当电阻炉温度超调时无法靠控制手段降温,因而电阻炉温度控制具有非 线性、滞后性、惯性、不确定性等特点。目前国内成熟的电阻炉温度测控系统以 PID控制器为主,PID控制对于小型实验用电阻炉控制效果良好,但对于大型工业 电阻炉就难以保证电阻炉控制系统的精度、稳定性等。智能控制是一类无需人的干 预就能独立驱动智能机械而实现其目标的自动控制,随着科学技术和控制理论的发 展,国外的温度测控系统发展迅速,实现对温度的智能控制。应用广泛的温度智能 控制的方法有模糊控制、神经网络控制、专家系统等,具有自适应、自学习、自协 调等能力,保证了控制系统的控制精度、抗干扰能力、稳定性等性能。比较而言, 国外温度控制系统的性能要明显优于国内,其根本原因就是控制算法的不同。
课题目前的研究现状
国外研究情况:自60年代计算机进入工业领域,国外许多国家就开始了网带 式电阻炉计算机优化控制的研究及应用。70年代中后期,国际上对网带式电阻炉 数学模型及相应优化控制策略的研究日益活跃,控制系统在网带式电阻炉上的应用 不断完善。80年代末期,在工业发达的国家,已普遍实现了网带式电阻炉计算机 双级控制,且将各种先进的智能控制方法应用于温度控制,在炉温控制中取得了良 好的控制效果。在大型分布式计算机控制系统中,大多采用具有各种智能控制算法 和通信功能的温度控制单回路调节器实现。
国内研究情况:我国从80年代初开始进入网带式电阻炉计算机优化控制应用 阶段。多年来,我国的科学工作者进行了大量的卓有成效的研究工作,取得了许多 重要的研究成果。将数学模型与炉温控制相结合,引入人工智能的方法,在电阻炉 实现了计算机优化控制。与工业发达国家相比,我国的电阻炉计算机优化控制理论 水平已赶上国际先进水平,但起步晚,并且发展十分不平衡。
电阻炉的自动控制,它是微机软、硬件自动控制、电阻炉节能等几项技术紧密 结合的产物,无论是基地式仪表阶段,还是单元组合式仪表阶段,都是利用各种仪表 对温度进行检测、调节、控制。对于较复杂的系统,难以实现复杂的控制规律,控 制精度不高。炉子的自动监控系统在电阻炉的生产运行中具有关键作用。采用微机 自动控制系统不但能真实反映炉内热工参数的变化,还有利于实现整套系统的自动 调节,可从根本上克服其调节精度差、可靠性不高的缺点。此类系统的稳定性可靠、 维护方便、抗干扰能力强,而且可以采用先进的控制算

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