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《基于模糊pid的電阻爐溫度控制器的設(shè)計(jì)與仿真研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、I基于模糊PID的電阻爐溫度控制器的設(shè)計(jì)與仿真研究摘要電阻爐是一種具有純滯后的大慣性系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)爐門、加熱材料、環(huán)境溫度以及電網(wǎng)電壓等都影響控制過(guò)程，傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)大多建立在一定的模型基礎(chǔ)上，難以保證加熱工藝要求。因此本文將模糊控制算法引入傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)構(gòu)成智能模糊控制系統(tǒng)，利用模糊控制規(guī)則自適應(yīng)地在線對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改，借此提高其控制效果。本文首先采用機(jī)理分析法對(duì)電阻爐正常工作時(shí)的溫度對(duì)象進(jìn)行分析，從理論上建立電阻爐被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。其次文中設(shè)計(jì)了三種控制系統(tǒng)。一種是PID控制系統(tǒng),一種是純模糊控制系統(tǒng)，還有
2、一種是模糊PID控制系統(tǒng)。本文分析研究了常規(guī)PID控制方案、模糊控制方案，并分別對(duì)電阻爐PID控制系統(tǒng)、純模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明PID控制系統(tǒng)超調(diào)量太大，模糊控制系統(tǒng)雖然能有效減少超調(diào)量，但穩(wěn)態(tài)誤差較大。針對(duì)PID控制和模糊控制的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于模糊自適應(yīng)PID的電阻爐溫度控制器。模糊自整定PID控制是在一般PID控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加上一個(gè)模糊控制規(guī)則環(huán)節(jié)，利用模糊控制規(guī)則在線對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改的一種自適應(yīng)控制系統(tǒng)。對(duì)電阻爐的模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明模糊自適應(yīng)PID控制可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)時(shí)問(wèn)短、
3、超凋量小、穩(wěn)態(tài)誤差在±l℃內(nèi)的性能指標(biāo)，并對(duì)該控制方案的抗干擾性，魯棒性進(jìn)行了仿真分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了該控制方案是一種較為理想的智能型控制方案。關(guān)鍵詞：電阻爐，仿真，PID控制，模糊控制，模糊自適應(yīng)PID控制IBasedonFuzzyPIDResistanceFurnaceTemperatureControllerDesignandSimulationABSTRACTResistancefurnacehaspurelagandlargerinertia.Therearemanyfactorswhichaffectcontrol
4、lingprocess,suchasopeningandclosingfurnacedoor,heatedmetalmaterial,surroundingtemperatureandwirepower.Intradition,heatingfurnacecontrollingsystemismostbasedonsomemodel,whichcan’tachieveheatingprocessrequest.Sothispapertryindraughtfuzzycontrollingarithmeticintotradi
5、tionalheatingfurnacecontrollingsystemtoformbrainpowerfuzzycontrolsystem.Itmakesusingoffuzzycontrolruletoself-tuningPIDparametersonline,andimprovingitscontroleffect.Thispaperadoptedthemainresearchcontentsofresistancefurnacemechanismanalysisonthenormaltemperatureobje
6、ctwhenanalyzedtheoreticallyestablishresistancefurnace,themathematicalmodelofthecontrolledobject.Thispaperdesignsthethreecontrolsystem.OneisthePIDcontrolsystem;Oneispurefuzzycontrolsystem,theotheristhefuzzyPIDcontrolsystem.ThepaperstudiestheconventionalPIDcontrolsch
7、eme,thefuzzycontrolscheme,andtoresistancefurnacerespectivelythePIDcontrolsystem,purefuzzycontrolsystemsimulationanalysis.ResultsshowthatthePIDcontrolsystemovershootstoobig,fuzzycontrolsystem,whilecaneffectivelyreduceovershootmeal,butthesteady-stateerrorisbigger.Aim
8、edatthePIDcontrolandfuzzycontrol,designtheadvantagesanddisadvantagesofbasedonfuzzyadaptivePIDresistancefurnacetemperaturecontroller.totheresistan
