基于模糊PID的箱式电加热炉控制系统(10)

主要介绍了基于模糊控制的电加热炉控制系统。有模糊pi控制,模糊pid控制,单片机模糊控制等。

大连理工大学硕士学位论文

做出模糊决策，求出相应的控制量。将控制量精确化后去驱动执行机构，调整输入达到调节温度目的。

（５）智能ＰＩＤ控制

在现代工业控制中，９５％以一卜的回路具有ＰＩＤ结构。因此，随着工业现代化和其他各种先进控制技术的发展，ＰＩＤ控制技术仍然不过时，并且还占着主导地位。但是由于工业过程对象的精确模型难以建立，系统参数义常发生变化，因而在用ＰＩＤ控制器进行调节时，往往难以得到最佳的控制效果。在过去的５０年，调节ＰＩＤ控制器参数的方法获得了极大的发展。随着计算机技术的推进，人们利ｈ＇－Ｊ人工智能的方法将操作人员的调整经验存入计算机中，根据现场实际情况，计算机自动调整ＰＩＤ参数。这就产生了智能ＰＩＤ控制。该方法能实现自动调整，且整定时间短，操作简便，大大改善了响应特性，同时也推动了自整定ＰＩＤ控制技术的发展。

在现有的电加热炉温度控制方案巾，ＰＩＤ控制和模糊控制应用最多，也最具代表性。因此，在温控系统中，设法将模糊控制与ＰＩＤ结合起来，以温度的影响因素如气温、外加电压、被加热物体性质以及被加热物体温度等作为输入，ＰＩＤ控制器的参数作为输出，达到自整定ＰＩＤ控制器参数的目的。与传统ＰＩＤ相比较，该方法对模型依赖性小，响应速度快，抗干扰能力强，超调量小。

１．３模糊控制在电加热炉温度控制中的应用

电加热炉通过电阻丝加热，其温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、多变量、时变性、升温单向性等特点【６】。鉴于此，在实际应用和研究中，电加热炉温度控制存在两人难题：第一，精确的数学模型很难建立；第二，非线性、火滞后等问题不好解决。经典控制理论和现代控制论要求以精确数学模型为基础，它们在解决温度控制问题时遇到了极大的凼难，而以语言规则模型为基础的模糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法【７１。模糊控制适用于非线性、数学模型不确定的控制对象，对被控对象的时滞非线性和时变性具有一定的适应能力，同时对噪声也有较强的抑制作用，鲁棒性较好。

模糊控制的概念足由美国著名教授Ｌ．Ａ．Ｚａｄｅｈ首先提ｍ的，经过２０多年的发展，模糊控制取得了瞩目的成就…ｏ】。自模糊控制思想诞生以来，关于它的研究开发和实际应用一直备受人们的关注。最早取得应用成果的是英国伦敦大学的教授Ｅ．Ｈ．Ｍａｍｄａｎｉ，１９７４年他首先将模糊控制理论应用于蒸汽机及锅炉的摔制中。随后，日本Ｏｍｒｏｎ公司、美国的ＴｏｇａｉＩｎｆｒａｌｏｇ公司、Ｓｉｍｅｎｓ和Ｉｎｆｏｒｍ公司相继研制成第一、二、三代模糊微处理器。我国对模糊控制理论的研究和应用起步较晚，但发展较快。ＡＳＩＣ芯片Ｆ１００模糊控制器、模糊处理板ＨＹ．８１４０不１模糊系统丌发工具ＦＳＤＴ—１．Ｏ）ｒｌ继研制成功【ｌＩ】。

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