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《基于模糊pid的電阻爐溫度控制器的設(shè)計與仿真研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、I基于模糊PID的電阻爐溫度控制器的設(shè)計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)則自適應地在線對PID參數(shù)進行修改，借此提高其控制效果。本文首先采用機理分析法對電阻爐正常工作時的溫度對象進行分析，從理論上建立電阻爐被控對象的數(shù)學模型。其次文中設(shè)計了三種控制系統(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
2、糊控制方案，并分別對電阻爐PID控制系統(tǒng)、純模糊控制系統(tǒng)進行仿真分析。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PID控制和模糊控制的優(yōu)缺點，設(shè)計了基于模糊自適應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，加上一個模糊控制規(guī)則環(huán)節(jié)，利用模糊控制規(guī)則在線對PID參數(shù)進行修改的一種自適應控制系統(tǒng)。對電阻爐的模糊自適應PID控制系統(tǒng)進行仿真分析，結(jié)果表明模糊自適應PID控制可實現(xiàn)調(diào)節(jié)時問短、超凋量小、穩(wěn)態(tài)誤差在±l℃內(nèi)的性能指標，并對該控制方案的抗干擾性，魯棒性進行了仿真分析，進一步驗證了該控制方案是一種較為理想
3、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PID控制IBasedonFuzzyPIDResistanceFurnaceTemperatureControllerDesignandSimulationABSTRACTResistancefurnacehaspurelagandlargerinertia.Therearemanyfactorswhichaffectcontrollingprocess,suchasopeningandclosingfurnacedoor,heatedmetalmaterial,surroundingtemperatureandw
4、irepower.Intradition,heatingfurnacecontrollingsystemismostbasedonsomemodel,whichcan’tachieveheatingprocessrequest.Sothispapertryindraughtfuzzycontrollingarithmeticintotraditionalheatingfurnacecontrollingsystemtoformbrainpowerfuzzycontrolsystem.Itmakesusingoffuzzycontrolruletoself-tuningPIDparame
5、tersonline,andimprovingitscontroleffect.Thispaperadoptedthemainresearchcontentsofresistancefurnacemechanismanalysisonthenormaltemperatureobjectwhenanalyzedtheoreticallyestablishresistancefurnace,themathematicalmodelofthecontrolledobject.Thispaperdesignsthethreecontrolsystem.OneisthePIDcontrolsys
6、tem;Oneispurefuzzycontrolsystem,theotheristhefuzzyPIDcontrolsystem.ThepaperstudiestheconventionalPIDcontrolscheme,thefuzzycontrolscheme,andtoresistancefurnacerespectivelythePIDcontrolsystem,purefuzzycontrolsystemsimulationanalysis.ResultsshowthatthePIDcontrolsystemovershootstoobig,fuzzycontrolsy
7、stem,whilecaneffectivelyreduceovershootmeal,butthesteady-stateerrorisbigger.AimedatthePIDcontrolandfuzzycontrol,designtheadvantagesanddisadvantagesofbasedonfuzzyadaptivePIDresistancefurnacetemperaturecontroller.totheresistan
