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摘要
! p1 {; w( L1 g$ n在冶金、化工,机槭等各类工业控制中,电加热炉都得到了厂“泛的应用。目9 ]( |! B8 k! H0 t9 f0 a1 | R
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5 i3 [: M" b' v9 |" c
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8益发展
6 \5 U4 |& c1 Q! J H m. ]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
3 a) [3 z) e& u% s) u& t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、1 ^: }; ?9 `6 e2 c8 }$ _$ A: [6 o
大惯性、时变性、升温单向性等特点。而且,在实际应用和研究中,电加热炉温
1 l f8 D; Z: F7 K* A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$ ~ T8 _2 t, b; h$ W7 o1 k$ r
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( ^7 Q8 N2 n; d, S. b7 m
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
* t) s& O" f5 z: b) \" v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
* L# i8 d7 c7 b4 f( Z9 j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
+ ~; J4 o2 v! ^/ `- M" k研究在电加热炉系统控制中具体模糊控制设计理论是+分必要的。9 G) C a, U& f
本文针对电加热炉这-控制对象,以TS.94-1型号的箱形电加热炉为参考对象,
$ e0 \, a- G! y4 ?; l' s" O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路,如基本模" ~9 z; I, n4 `7 |
糊控制,对其进行仿真实验,比较,并进行了理论分析。0 h! l) R1 F7 q7 X4 v: E
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
/ B, C6 I/ [5 i6 W4 @8 I: |/ U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+ }! U' B) g7 L: P! c* `7 N8 F
杂而不实用的特点,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! A2 ^ ~/ _8 D& d# A* J; N
了控制精度,改善了控制效果。. Z: `. Z' G6 r4 a% X
本文把模糊控制与神经网络技术相结合,利用神經网絡很强的学习能力和自9 J8 G$ n5 k6 S% E: O+ }7 X
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7 R9 }5 h! m9 C. J5 v
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# m* v. A" m1 m2 C7 `
制系统更能发挥其强大优势,控制效果理想。
. B" X/ X c! ~: f在实践应用方面,以电加热炉为控制对象,开发了89Cs1单片机模糊控制器,
' R1 _3 h$ F7 J3 y' T主要进行了硬件和软件的设计.
- u# @) R m8 w7 M( r关键词:电加热炉PID 控制模糊控制 双模糊控制自 适应神经模糊推理系统) t8 g( a, j: B
单片机模糊控制器 j2 D4 f/ v9 c! v3 e
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