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1、電阻爐溫度控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中是一種常見的而且重要的控制系統(tǒng)。近年來隨著工業(yè)的發(fā)展,對(duì)電阻爐的溫度控制又提出了更高的要求,但是由于電阻爐的溫度控制具有非線性、大慣性、大滯后等特點(diǎn),因此給控制過程帶來很大困難。本文以SX-4-10型箱式電阻爐為控制對(duì)象,研究一種合適的控制方案對(duì)其控制,達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間短、超調(diào)量小于0.5%且穩(wěn)態(tài)誤差在±1℃內(nèi)的性能指標(biāo),從而提高其控制效果。
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)
2、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。研究了常規(guī)PID控制方案、模糊控制方案,并利用Matlab的Simulink開發(fā)環(huán)境和模糊邏輯工具箱分別對(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。
其次,針對(duì)PID控制利模糊控制的優(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。利用Matlab的Simulink開發(fā)環(huán)境和模糊
3、邏輯工具箱對(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)間短、超調(diào)量小于0.5%、穩(wěn)態(tài)誤差在±1℃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。
最后,以單片機(jī)STC89C52為核心控制器,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件電路,實(shí)現(xiàn)了溫度的采集與控制、超限報(bào)警等各種功能。在進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)的同時(shí),也進(jìn)行了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),系統(tǒng)的軟
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