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摘 要7 z: l" m2 h. y, l8 @; [/ q, E, g
在冶金、化工，机械等各类工业控制中，电加热炉都得到了广泛的应用。目% o8 ?/ a4 I- M5 A9 P
前国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平，仍在使用继电一接) U- R: P. i$ |/ e: Z R
触器控制或常规PID控制，自动化程度低，动态控制精度差，满足不了日益发展
C/ T7 x5 _( w5 [6 Y的工艺技术要求。电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏
0 G1 [7 h @: u( |( r9 P# C; p将直接影响产品的质量。电加热炉由电阻丝加热，温度控制具有非线性、大滞后、
7 Y6 P% P* C7 g$ G大惯性、时变性、升温尊向性等特点。而且，在实际应用和研究中，电加热炉温3 v ^- ~/ T% W y, h
度控制遇到了很多困难：第一，很难建立精确的数学模型：第二，不能很好地解
' ^9 g1 w% {3 D" S; Z) s决非线性、大滞后等问题。以精确数学模型为基础地经典控制理论和现代控制论
+ O* l; Y6 Y( }) O8 G) S$ G在解决这些问题时遇到了极大地困难，而以语言规则模型(IF—THEN)为基础的模) F$ i' v# G+ V' s7 P7 Q) }! f1 Z
糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法。国内现有的一些模糊设计方法
" _! o: V9 Y: v. T) }+ X大多存在不同缺点，而且真正把理论研究应用到实际系统的也较少。所以，深入
1 D; ^' j& d+ h研究在电加热炉系统控制中具体模糊控制设计理论是十分必要的。
" [& J" M6 H3 f5 L3 \本文针对电加热炉这一控制对象，以Ts．94—1型号的箱形电加热炉为参考对象，9 i: ~: T: Y9 T4 N
分别采用工业控制中普遍使用的PID控制、经常见到的模糊控制策略，如基本模
- \$ z/ Y8 y) w# Z+ c4 ^3 l# {糊控制，对其进行仿真实验，比较，并进行了理论分析。$ N; J- B5 |. \9 M
针对上述电加热炉控制中存在的问题，本文设计了双模糊控制器。双模糊控
" \0 O8 a4 ]* ]( c0 L制器在参数自整定模糊控制理论的基础上，对比例因子进行调整，克服原算法复& M0 W2 W" r- N% p
杂丽不实用的特点，根据电加热炉不同的工作状态采用不同的模糊控制器，提高. E1 M( `) ~& O: s5 F2 Y
了控制精度，改善了控制效果。. J) x' @' @& X0 k; {8 Z7 Y
本文把模糊控制与神经网络技术相结合，利用神经网络很强的学习能力和自
4 }; x# X2 P7 o: q# s适应能力，建立了自适应神经模糊推理系统。把不依赖精确数学模型的模糊控制: H) L6 `' p! G8 w7 N; L
系统与有价值的经验数据或参考模型相结合，弥补了模糊控制的不足，使模糊控
; O" s! L+ H1 @# I5 Y4 n: H$ N制系统更能发挥其强大优势，控制效果理想。- P6 a4 W" m: m3 E
在实践应用方面，以电加热炉为控制对象，开发了89C51单片机模糊控制器，) _5 {% a, S% F) ~) [; g- E) d
主要进行了硬件和软件的设计。
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发表于 2020-2-28 14:19
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