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毕业设计基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究 毕业设计基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究

格式:word 上传:2022-06-24 20:22:02

《毕业设计基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究》修改意见稿

1、“.....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项重要技术。温度控制技术发展经历了三个阶段定值开关控制控制智能控制。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......”

2、“.....导致系统控制精度低超调量大震荡明显。控制温度的效果主要取决于三个参数。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控制器为主,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。智能控制是类无需人的干预就能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。而具有可靠性高抗干扰能力强功能丰富等强大技术优势,使得的应用越来越广泛......”

3、“.....随着越来越多的产品与标准兼容,控制系统越来越开放,将智能控制算法嵌入常规控制系统成为可能。模糊控制是智能控制中技术最成熟的个分支,因此,将模糊控制嵌入东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页,与常规控制集成运行,对缩短模糊控制开发周期,加快模糊控制技术的广泛应用,提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。炉温控制系统的国内外研究概况及发展趋势传统的控制及改进型控制原理简单工作稳定可靠性高鲁棒性强,曾在电阻炉温度控制系统中得到了普遍的采用,其缺点是必须预先建立控制对象的数学模型,因而其对于些大滞后多输入时变性电阻炉系统,控制效果难以满意。自智能控制理论发展以来,智能控制技术开始逐渐应用于工业控制。年,首次用模糊逻辑和模糊推理实现了蒸汽机的控制,其标志着人们用模糊逻辑进行工业控制的开始,也宣告了模糊控制的问世。年,和等人合作,用模糊控制对反应器进行温度控制,他们采用模糊模型的预估方案,从而成功解决了不稳定问题。这也是控制史上首次利用模糊控制来进行温度控制......”

4、“.....美国英国相续发表智能控制专辑,日本德国等国也连续发表多篇智能控制方面的论文,涉及到军事工业家用电器等众多领域,包括智能温度控制在各个领域的应用。如今和公司联合研制了性能优良的模糊控制开发软件工具及第三代模糊微处理器,可利用软件或硬件的方法实现对系统的模糊控制。在创立模糊集合论的同年,我国傅京孙教授首先提出了把人工智能中的直觉推理方法用于学习控制系统,奠定了国内智能控制发展的基础。模糊控制应用于核反应堆城市交通等控制中。随后更多的学者开始关注智能控制技术,近年来我国也越来越重视智能控制理论和应用的研究,从到连续三年国内都召开了与智能控制有关的学术议。由于温度控制设计到冶金化工机械等众多领域,因而温度智能控制技术也是国内学者研究的重要内容,越来越多与智能温度控制有关的论文在科技刊物上发表。王树清刘兴池采用日本生产的智能模糊控制器对电阻加热炉进行控制,稳态精度达到士左右,稳定快鲁棒性强,控制效果十分理想。高梅娟在电阻炉温度控制系统中应用了双模预测模糊进行温度控制,具有超调量小......”

5、“.....优于控制和常规模糊控制。纪友芳等人在所设计的智能温度控制仪表中采用了模糊控制,控制结果表明其具有响应速度快超调小控制精度高等优点。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文器的基本结构如图所示。模糊控制器包括输入值模糊化模糊推理和第三部分解模糊。和分别是模糊量和在模糊推理后得到的量。是模糊控制东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页量。是经数字量解模糊后得到的量。和是和模糊化的量化因子。是的比例因子。图模糊控制器的基本结构Ⅲ模糊控制器的设计模糊控制器变量的选择该模糊控制器的输入语言变量和水位变化率,输出语言变量是将要运行的水泵的数量。因此,我们可以用个双输入单输出的模糊控制器来完成任务。输入和输出分布的定义我们选择,作为论域,分为个模糊子集很低,低,中,高,很高来覆盖的整个论域。我们选择,作为的基本论域,有个模糊子集减弱,稳定,上升覆盖的整个论域。选择,作为的基本论域,有个模糊子集所以的都停,开个,开两个,开三个来覆盖的整个论域。模糊子集的隶属函数如图所示......”

6、“.....根据该曲线,该控制器可完成对输入变量的模糊化并能方便地得到输入变量的模糊变量。建立模糊规则我们可以根据煤矿操作者积累的经验建立以下控制规则•••••••••••••••上表规则,如表所示表模糊控制规则表Ⅳ基于的模糊控制器的实现是引进微电子技术,计算机技术和以传统的顺序控制器为基础的自动化控制技术的新代工业控制装置,它代替了继电器和控制功能的顺序进行,如逻辑,时间和计数。作为种普遍的控制设备,广泛应用于各工业领域。它有许多优点,如可靠性高,以及简便,灵活地实现逻辑控制的设计。随着技术的不断发展,结合模糊控制和控制技术,采用实现模糊控制将有更多和更广泛的应用。现在,讨东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页论的问题是基于建立模糊控制器。在控制过程中,首先,量化因子和和比例因子输入进的数据寄存器。然后,将水位和水位变化率输进的数据寄存器中。经量化处理,根据输入的模糊变量的对应量......”

7、“.....获得模糊输出量,然后乘以比例因子得到实际输出。流程图如图所示图基于的模糊控制的实现流程图在操作过程中,和对应的模糊量取样后分别输进数据块和。按顺序从左到右,从上到下的顺序将对应的控制量的控制规则输进数据块。根据相关的查询方式,梯形图如图所示。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页在这里,是中的比较指令。当数从变为时,第个操作数将和初始化了的第二个操作数比较,如果第个操作数的数值和第二个操作数的数值相同,则第三个操作数为,否则仍为。根据该命令将模糊控制表中的个控制结果分别存入。比较输入量的元素和中的数据和中的数据。从比较的结果可得到,根据和的条件,得到输出值。输入和输出进,并作为模糊控制输出进入出口。总之,完成这个基于的模糊控制规则表的过程。在实际控制过程中,只要将和相应的改变量不断地集合输入进我们会得到连续的模糊控制输出,因此,决定理想的工作泵的数目和有效地控制水位。Ⅴ结论由于煤矿井水控制系统是非线性的,复杂和难以建立数学模型,本文适用于将模糊控制理论用于该系统......”

8、“.....同时结合和模糊控制,通过软件实现模糊控制,从而获得理想的控制水位。该系统既保留了的特点,如高可靠性和灵活性以及适应性强,提高了控制系统智能化程度进入个新的台阶。因此,该系统具有良好的推广价值。东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页毕业设计论文基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究系别自动化工程系专业自动化班级班姓名周其慧指导教师汪晋宽教授李秋明老师年月日东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究摘要温度控制在工业控制中直是富有新意的课题,对于不同的控制对象,有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大滞后现象严重,难以建立精确的数学模型,给控制过程带来很大难题。本文以电阻炉为研究对象,研究种最佳的控制方案,以达到系统稳定调节时间短且超调量小的性能指标。本文对电阻炉采用的研究方案是模糊控制,研究了模糊控制的机理,确定了电阻炉模糊控制器的结构,建立了模糊控制规则表。借助中的和工具箱......”

9、“.....结果表明当采用算法时,系统的超调量与调节时间,不能同时满足技术要求。当采用模糊控制时,无论在响应的快速性抑制系统超调量,还是在抗干扰方面都具有比常规控制更好的优越性,是种较为理想的智能性控制方案。在整个设计是以罗克韦尔实验室提供的和配套的软硬件设计电阻炉温度控制系统,以软件为编程软件,通过控制过程中模糊控制不断改变控制器的参数来达到温度控制的目的。我们发现将模糊控制嵌入,可得到很好的控制效果,并且能缩短模糊控制开发周期,对加快模糊控制技术的广泛应用,提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。关键词,电阻炉,常规控制......”

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