退火炉温控系统的模糊免疫控制研究与仿真
模糊免疫PID控制器设计及温度控制仿真
h tt t d h sl w v r h o h r g lt me s o g a t d s r a c b l y g e r b sn s n o s s e rr b s t a e me o a o o es o ts o t e u ae t , t n n - i u b n e a i t , r a o u t e sa d p se sb ae o u t h h r i r i t i t p o e t ol a 2 i u b c . rp r yt o d d s r a e t n Ke r s: z yc n o ; u z - y wo d f z o t l f z y i u r mmu e P D; i lt n n -I s mu a o i
i t g a e z y c n r l r l fi u e fe b c o to n I c n o c n l g . e s n e r td f z o to , u e o u mm n d a k c n l d P D o t l e h o o y Th i lt n r s l n MAT AB p o e e r a r t mu ai u t o o e s L rv
d sg e a e n t e p i cp e o l n e d a k c n o n e i n d b s d o r i l fi l e f e b c o t la d h n ml u r P D o t l t a a trs l- n n .T e c n o l r I c n o h p r mee eft i g h o t l r wi u r e
统 的控 制精 度 和抗干 扰能 力【 3 ] 。
模糊控制在退火炉炉温控制中的应用
糊 P 控 制 正适 合 数 学 模 型 未 知 , 态 过 程 变 化 大 的 I 动
系统 , 真 结 果 说 明模 糊 P 控 制 器 效 果 比较 理 想 。 仿 I
1 退 火 炉 模 糊 控 制 系 统 及 模 糊 控 制 器
的 1 计 笑
系 统 原理 图 如 图 1 示 。 所
图 1 退 火 炉 温 度 模 糊 控 制 系 统 框 图
对 退 火 炉 燃 烧 过 程 的 控 制 , 求 维 持 稳 定 的 温 要 度 以满 足 生产 工 艺 的要 求 , 证 钢 材 退 火 质量 , 在 保 并
收 稿 日期 : 0 1 1 - 0 2 基 本 结 构 框 图
c n rle , F z  ̄一 P o tolr S t — F z y c nr le n u zr o rle fs l o rc ig p r me e r o tol r u z Ic nr le - mih u z o tolra d F z  ̄ c nt lro efc re tn a a tra e o c mp r d、 F n l o ae i al t e F z y— PIc n rle s p o e h o ts i d t h y t m f a n a i g so e. y, h u z o tol ri r v d t e m s u t o t e s s e o n e ln t v e
控 制 技 术 引入 到 神 经 网 络 中 , 以 大 大 拓 宽 其 信 息 可 处理能力 ; 与遗 传算 法 结 合 可 以增 强 系统 的 鲁 棒 性
和 自适 应 性 。 退 火 炉 炉 温 控 制 系 统 是 “ 惯 性 ” 大 大 “ 滞后” 系统 , 种 系 统 精 确 数 学 模 型 很 难 得 到 , 模 这 而
PLC和模糊PID在退火炉温控系统中的应用
S i e me n s¥ 7 - 2 0 0 s e ie r s P L C a s t h e e o r e , u s i n g f u z z y P I D a l g o i r t h m b a s e d o n P L C, I t d i s c u s s e s t h e a p p l i c a t i o n o f f u z z y P I D c o n t r o l i n t e mp e r a t u r e c o n t r o l s y s t e m a n d d e s i g n s a f u z z y P I D c o n t r o l l e r , r e a l i z e s t h e s y s t e m s i mu l a t i o n i n MAT ・ L AB . I n t h e p r a c t i c a l r u n n i n g , i t s h o ws t h a t s y s t e m p e f r o r ma n c e wa s g o o d a n d o p e r a t i o n wa s s i mp l e , s a f e a n d c o n v e n i e n t .
a t a f a c t o r y i n t i a n j i n t o r e t u r n h i s n o n — s t a n d a r d a r t i f a c t s d o c o n t i n u o u s t e c h n o l o g i c a l r e q u i r e me n t s . T h i s s y s t e m w i t h
压力容器退火炉温度模糊自整定PID控制器的研究
Ke r s n e l g f r a e s l t n n z I c nr l r f z o to ; h a e t n y wo d :a n ai n c ; efu ig f z P D o t l ; u z c n r l e t a me t n u - u y o e y r t
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Re e r h o h i l t n o eft i g F z y PI Co t o o h e s a c n t eS mu a i f l un n u z D n r l r t eT mpe a u eo n a i g Fu n c t ATLAB o S - f r t r f An e l r a ewih M n ZE NG n S h —i g ,YANG h — i n XI Co g , HE Z it n S ix a g , ONG u — u n , T J nq a AN — Li wu
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工业加热》第 3 5卷2 0 0 6年第 2期
高真空退火炉模糊自适应温度控制器的研究
关键 词 : 模糊 控 制; 线调 整; 在 温度 控 制
Ke y wor :fz yc nrl o l d pie tmp rt r o to ds u z o to; ni a a t ;e e au ec nr l ne v
中 图分 类 号 :H1 T 1
文 献标 识 码 : A
Absr c :Fo h hg a uu a n aig f na e c aa trsis e e au e ta t rte ih v c m n e ln ur c h r ce itc :tmp rt r un v n d srbuin,so wok e e tmp r tr e p n e r n o e e iti t o lw r pic e e au e r s o s ,p o e t lre o es o t hi a e r s ns a nie p a tr sl— a a tv u z o tolr d sg ,t c iv a t mai c nr lo h e ag v rh o,t s p p rp e e t n o l a mee ef n r d p ie fz y c nr le e in o a h e e no tc o to ft e tmpeau e n e r tr u d r dfee tc n to .Ex rme t h w h tte p o r m swoka l n fe tv i r n o diins f pei nss o t a h r ga i r b ea d efcie.
崔京华④C i ig u ; u n h a 王惠贞②Wa gHuz e ; J n ih n 苗旭辉③MioXu u a h i
( 河北 化工 医药职 业 技术 学院 , 家庄 000 河北 交通 职业 技术 学 院 , 家庄 00 0 ; 河 北省 水利 工程 局 , ① 石 50 0② 石 5 00③ 石家庄 000 ) 50 0 ()ee C e i l P am cucl oeeSiahag 500 C ia()eeJ o n oa oa & ehi l oeeSiahag000  ̄H bi hmc & hraeta C lg ,h i un 00 ,h ; H bii t gV ctnl T cn a C lg ,h i un 500 a i l jz 0 n  ̄ a o i c l jz C i : )ee Wa r osrac ni e n ueuS ia un 500 C ia hn ( H bi t nevnyE g er gB r ,h i h ag 00 ,h ) a ̄ eC n i a jz 0 n 摘 要 : 高真 空退 火 炉温度 分布 不均 匀 , 温度 响应 速度 慢 , 针对 工件 易出现较 大超 调 量 的特 点 , 本文 提 出 了一种 在 线参 数 自适应 模 糊控 制 器 的 设 计 方案 , 实现 不同状 态下 温度 的 自动控 制。 实验 表 明 , 能 方案 实施切 实有 效 。
《2024年基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》范文
《基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》篇一一、引言随着科技的发展,电锅炉作为现代供暖设备的重要组成部分,其控制系统的性能直接影响着供暖的效率和舒适度。
温度控制系统作为电锅炉的核心部分,其稳定性和准确性是保证电锅炉正常工作的关键。
传统的PID控制算法在电锅炉温度控制中已得到广泛应用,然而在某些非线性、时变性的复杂环境中,传统PID控制算法的控制效果并不理想。
因此,本研究将模糊控制理论与PID控制算法相结合,提出了一种基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统,以提高电锅炉的温控性能。
二、系统构成与工作原理本研究所提出的电锅炉温度控制系统主要由模糊PID控制器、电锅炉本体、温度传感器等部分组成。
其中,模糊PID控制器是本系统的核心部分,负责接收温度传感器的反馈信号,并根据预设的温度值对电锅炉进行控制。
系统的工作原理如下:首先,温度传感器实时检测电锅炉的水温,并将检测结果反馈给模糊PID控制器。
模糊PID控制器根据预设的温度值与实际温度值的差异,计算出控制量,并通过调节电锅炉的功率,实现对水温的精确控制。
三、模糊PID控制算法研究模糊PID控制算法是将模糊控制和PID控制相结合的一种控制算法。
该算法通过引入模糊控制理论,对传统PID控制算法进行优化,提高了系统的适应性和鲁棒性。
在模糊PID控制算法中,首先需要建立模糊规则库,包括输入变量的模糊化、输出变量的去模糊化以及模糊规则的制定等。
然后,根据实际温度值与预设温度值的差异,以及温差的变化率等参数,通过模糊推理机制计算出相应的控制量。
最后,将计算出的控制量作用于电锅炉,实现对水温的精确控制。
四、实验研究与结果分析为了验证基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的性能,本研究进行了大量的实验研究。
实验结果表明,与传统的PID控制算法相比,基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统具有更好的稳定性和准确性。
在非线性、时变性的复杂环境中,该系统能够快速响应温度变化,实现对水温的精确控制。
基于模糊PID控制电阻炉的温度系统设计与仿真毕业论文 推荐
本科毕业论文(设计)( 2014届 )基于模糊PID 控制电阻炉的温度系统设计与仿真院 系 电子信息工程学院专 业 电子信息工程姓 名 王静指导教师 吴剑威 副教授2014年4月摘要很多工业生产过程都需要用到电阻炉温度控制设备,电阻炉的温度控制系统存在很多问题,比如超调量比较大,超调时间比较长等问题。
本文以电阻炉温度控制作为研究对象,通过对模糊控制和模糊PID控制方法的分析与研究,使用MTALAB中的Simulink和Fuzzy工具箱,进行仿真研究。
通过将模糊PID控制方法应用在电阻炉温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的超调量比较大,超调时间比较长等问题,并且提高系统的稳定性。
关键词:温度控制系统;电阻炉炉;模糊控制;MATLAB;PID控制AbstractNow, a lot of industrial production process requires the use of boiler equipment,temperature control system of boiler has many problems, such as the lag phenomenon is serious, it is difficult to establish accurate mathematical model. I performed simulation studies, taking the electric heating boiler as the research object, through the analysis and Research on fuzzy control method, using MATLAB in the Simulink and the Fuzzy toolbox simulation analysis. Through the fuzzy control method is applied in the boiler temperature control system,we can overcome the serious lag phenomenonthe in the temperature control system, and can improve the stability of the system.The following is the chapter division:The first chapter introduces the research background and significance, the development status of the domestic and foreign boiler temperature control system, the significance of this topic and the main work of this paperThe second chapter introduces the development history, the fuzzy control theory and the basic idea and characteristics, the fuzzy controller and fuzzy control algorithm.The third chapter introduces the analysis of controlled object and its control method.The fourth chapter introduces the simulation design of temperature control system for electric boiler characteristics, the fuzzy controller and the temperature control system.The fifth chapter is a brief summary of the whole thesis.Keywords: temperature-control system; electric boiler; fuzzy control; MATLAB1 绪论1.1 课题的提出和意义温度是人类在生产过程和科学实验中非常普遍而又非常重要的参数。
基于模糊免疫PID控制器的温度控制系统
2 . 7 5 , : 0 . 0 1 ,K D = 2 5 ;采 样 时 间 取 2 0 s , 由 模 糊 免 疫
P I D 控 制 器 的 输 出公 式 取 K = 0 . 3 ,q : O . 8 ,K _ 0 . 0 0 6 5 ,K 。 =
4 . 5 .仿 真 曲 线 如 图 2所 示 。
MATL A B
,
设 计 了模糊 免疫
P ID
,
控制器
仿真 分析 了控 制效 果 的稳 定 性
种控制方法
。
为温 度控制 系统
提供 了
一
2 P ID 控 制 系统描 述
P ID
控 制器 是 将 偏 差 的 比 例 (P )
,
、
积分
(I ) 和 微 分
。
(D ) 通
过 线性 组 合构 成控 制量
对 被 控 对 象进 行控 制
胞 .B细 胞 也 随 之 减 少 。 在 免 疫 系 统 的 协 调 下 ,最 终 抵 御
常规P I D控制器
1 . 0
/ 厂 、 \
/ | /— 一
/ /控 / 稹 糊 制 免 器 疫 P I D
0 . 5
了病 毒 的侵 犯 .维 持 了生 理 平 衡 ] 。 生 物 的这 种 调 节 方 式 可 看 作 是 一个 控 制 系统 ,假 设 第 k代 抗 原 的数 量 为 £ ㈨,由 抗 原 刺 激 产 生 的 细 胞 数 量 为
G ∽ =
e m
( 4 )
用 “ Z i e g l e r - N i c h o l s ”法整定常规 P I D控 制 器 的参 数 得
=
4模 糊 免 疫 P I D 控 制 器 的设 计
模糊免疫PID算法在温度控制系统中的应用研究
一
/~
I
1 一 . - . - . - 2 0 0 2 0 4 . 0. O 8 0 6 0 4 0. . . 06
考 虑 到模糊 控 制 属于 非 线性 控 制 . 被证 明为 万 能 且 函数 逼 近方 法 , 可 以选 用模 糊 控 制 方法 来 构造 非 故
Ke ) ∑e ) [ 一( 1] 1 p ( ( 。 ( e 一) () e)
线性 函数 逼近 ・ } )] 3 。
微 分 系数 , 通 过人 工 手 动 调节 整 定 出的一 组 常量 是
co e o p o s sa lt wi c nt o s n ef r n e nd ls d-lo rbu t tbii y t o i u itre e c a ma e h s se h nu k t e y t m wo k r wel n l i boh yn mi a d ttc t d a c n sai
M alb i lto o u z i ta smua in f f z y mm u e n PI D c n rle . The i l to r s l s ws ha t c ntolr a g a a t e h o tolr smu ai n e u t ho t t he o r l c n u r n e t e e
f z lg c,m mu e uzy o i i n me h n s c a im a d n PI D t n n . I c m bne n ie r e e t i u z c nto , d pi e b lt i i u i g t o i s no ln a f cs n f z y o r l a a tv a iiy n m— mun c nr l nd r a a plc to a PI e o to a b o d p i ain s D c n r1 Th p p r nr d es h c nto p ic pe, sg a p o c a o to . e a e i to uc te o r l rn i l de in p r a h nd
基于模糊控制算法的温度控制系统的设计
For personal use only in study and research; not for commercial use本科生毕业论文(设计)调研报告题目:基于模糊控制算法的温度控制系统的设计学生姓名:罗书军学号: 0 7 6专业班级:自动化 01103指导教师:陈日新完成时间: 2005年3月5日基于模糊控制算法的温度控制系统的设计一、主要目标任务:综合运用所学知识,如《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《微机原理》、《单片机原理与应用》,设计一个基于模糊控制算法的温度控制系统。
1)对以前所学知识进行系统的复习,全面的综合并将其联贯。
2)学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调查的能力3)学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。
4)提高专业相关外文的阅读、翻译能力。
提高专业英语水平。
5)提高编写程序的水平,优化软件结构。
提高电脑绘图水平。
二、技术性能指标:1)温度控制在0~100度(水温),误差为±0.5。
C。
2)恒温控制。
3)LED实时显示系统温度。
并通过键盘输入给定温度三、简要工作原理以AT89C51单片机为模糊控制器,结合温度传感变送器,A/D转换器、LED显示器、静态电子开关等,设计出一个基于模糊控制算法的温度控制系统。
在系统中,温度传感变送器获得温度的感应电压,转变成1~5V的标准电压信号,再由A/D转换器转换成数字信号进入单片机内部。
单片机将给定电压的A/D转换结果与测量电压的结果相比较,得出偏差量。
然后跟据模糊控制算法得出控制量。
在执行器中由开关频率较高的静态电子开关完成,采用模拟的PWM控制方法,改变同一个周期中电子开关的闭合时间。
从而调节加热开关的导通时间,以达到控制效果的目的。
四、课题文献综述1、《动力锅炉燃烧系统的模糊控制策略》1)作者:刘向杰、柴天佑、刘红波2)摘要:基于模糊控制策略给出了锅炉系统新的控制方法。
工业锅炉的主要动态包括非线性、非最小相位特征、不稳定性、时滞和负荷干扰,采用传统控制方法难以实施有效的控制。
基于模糊免疫PID的中频感应加热炉温度控制系统
测 、工 业 自 动 化 控 制 .
参数随时间变化,以及复杂非线性为主要 特 点 . [5G6] 虽 然目前已经有一些中 频 炉 数 学 模 型,但 由 于 这 些 模 型 的非线性和时变性,传统 的 PID 控 制 无 法 满 足 精 确 的 炉温控制要 求. 模 糊 免 疫 PID 适 合 处 理 难 以 用 规 则 或 过 程 描 述 的 系 统 ,尤 其 是 对 于 非 线 性 、大 惯 性 时 滞 系 统,具有很强的自适应性 . [7G10] 因此,模 糊 免 疫 PID 适 用于对中频炉进行炉 温 控 制,且 能 够 保 证 控 制 过 程 的 稳定性和鲁 棒 性 . [11G13] 本 文 采 用 STC12 系 列 单 片 机 作为主控芯 片,并 使 用 SSRG220D03 单 相 交 流 固 态 继 电器作为中频炉炉温控制硬件部分.设计一种基于模 糊免疫的 PID 算法作 为 软 件 核 心 部 分. 经 验 证,本 文 提 出 的 系 统 响 应 速 度 快 、稳 态 误 差 小 ,而 且 具 有 强 的 抗 干扰能力和鲁棒性.
Abstract:Bytakingthe medium frequencyinduction heatingfurnacecontrolled bythesolidrelayasthe researchobject,andaccordingtothevoltageGtemperaturetransferfunctioncontrolledbythemediumfrequency furnace,aPIDcontrollerbasedonthefuzzyimmunityisdesigned.Inthesimulation,acomparisonbetween theconventionalPIDandneuralnetworkPIDisadded.Theresearchresultsshowthatthesystem hasthe characteristicsofthefasttemperaturecontrol,highaccuracyandstrongrobustness. Keywords:mediumfrequencyinductionheatingfurnace;fuzzyimmunePID;temperaturecontrol;SCM
基于模糊PID的电热炉温度智能控制系统探究
基于模糊PID的电热炉温度智能控制系统探究[摘要]工业领域实施热处理生产运行期间,电热炉属于常用设备,对其温控系统有着极高要求,因电热炉原有温控系统存在着大滞后性、非线性及多干扰、较大功率等特点,故此次提出以模糊PID为基础的电热炉温度智能化控制系统,便于弥补传统温控系统缺陷,达到更为理想化的温控效果,为今后能够更好地开发应用此类系统提供借鉴或指导。
[关键词]温度智能;电热炉;模糊PID;控制系统;前言:伴随现代科技持续的进步发展,温控技术实际成熟度不断提升,现阶段温控系统被广泛应用至众多行业领域当中。
针对电热炉的温控系统来说,为能达到最为理想化温控效果,便需以模糊PID为基础,积极构建温度智能化控制系统,便于提升总体的温控效果,这有着一定的现实意义和价值。
1、关于以模糊PID为基础的电热炉温度智能化控制系统概述PID,即生成树的协议STP当中,若端口所接收BID和path cost相一致,则经对比PID,选定阻塞端口。
借助PID的参数控制,能够实现对工业生产当中液位、流量、温度、压力等调控。
以模糊PID为基础的电热炉温度智能化控制系统,其所具备特点集中表现为电热炉温控非线性、保温、升温、随时间变化等。
电热炉实际温度若是超出最低或是最高限定值,温度变化便很难实现,设备故障产生。
设备操作期间,需结合操作者感官条件实现信息获取及描述,依靠着工作经验来简单评估控制对象[1]。
以模糊PID为基础的电热炉温度智能化控制系统,其以产品加热及烘干为基本功能。
加热过程,实行封闭式加热,借助PID来调节气,实现针对电热炉实际温度有效控制,确保其可维持最适宜温度,便于更好地投入产品具体生产加工中。
2、控制系统总体设计及其仿真分析2.1系统设计2.1.1在控制装置结构层面模糊PID的控制装置结构当中,以直接及间接控制装置为主。
常规PID的控制装置,为直接控制装置;而模糊推理,则为间接控制装置。
系统运行期间,模糊推为基础下,对比分析当前温度和所设温度,二者偏差为|e|,而偏差实际变化率则为|ec|。
基于改进 PSO 和模糊 RBF 神经网络的退火炉温控制
基于改进 PSO 和模糊 RBF 神经网络的退火炉温控制李界家;李晓峰;片锦香【摘要】In order to improve the control accuracy of temperature control systems of annealing furnaces with large time delay and strong coupling, the temperature of annealing furnaces is controlled by a fuzzy radial basis function ( RBF) neural network and optimized by an improved particle swarm optimization(PSO) algorithm. The system functions are unified using the function e-quivalency of the fuzzy inference process and RBF neural network. The initial weights and thresholds of the fuzzy RBF neural network are obtained by the PSO algorithm, and the final weights and thresholds are obtained by quadratic optimization when the fuzzy RBF neural network is trained by the improved PSO algorithm. The simulation results show that the method proposed here decreases the overshoot,shortens the response time,and the steady state error is small,which can fit the outputs of the reference model and is better than common PID control in control effects.%为提高对具有大滞后,强耦合的退火炉温度控制系统的控制精度,采用模糊径向基函数(RBF)神经网络控制炉温,并采用改进粒子群优化(PSO)算法进行优化。
基于模糊PID控制的锅炉炉温系统的设计
摘 要随着科学技术的日新月异,锅炉在生产中的应用越来越广泛,是工业生产中经常采用的一种设备。
在生产过程中,我们主要对温度、压力、流量进行控制。
而锅炉的温度控制在锅炉控制系统中的地位越来越突出。
由于锅炉温度系统惯性较大、滞后现象比较严重,干扰量较多,几乎无法建立其数学模型。
因此,对锅炉炉温的控制一直都是研究难点。
本文主要是对锅炉炉温系统进行控制。
如果选择传统P ID 控制方式,精度较低,控制效果不理想,所以考虑选择模糊控制。
研究模糊控制的基本原理,设计控制锅炉炉温的模糊控制器。
对锅炉的温度飞升曲线特点进行剖析,创建模糊控制规则表,并利用Matlab 软件中的Simulink 中模糊逻辑工具箱,仿真出锅炉的传统PI D曲线、模糊系统曲线。
根据仿真曲线结果计算系统的δ%和ss t ,在传统PID 控制中,计算结果不能同时满足控制的基本要求;当选择模糊控制的时候,δ%和ss t 都能满足控制的基本要求,但是系统极易出现稳态误差。
所以本论文是把传统PID 控制以及模糊控制组合到一起,设计一个参数自整定的模糊PI D控制器,将PID 的几个主要参数p K 、i K 以及 d K 进行自整定,利用S im ulink 仿真出曲线,结果表明所设计的基于模糊PID 的锅炉炉温控制器能够满足锅炉炉温控制的基本要求。
在分析锅炉温度控制系统的基础上,选择 PIC 16F877A 单片机作为关键器件,完成温度的采集控制以及超限报警等基本功能,并把本文计算出的模糊 PID 算法与硬件相结合,设计主程序的流程图和基本电路。
ﻬAbstra ctBoi ler in th e p rod uction and life has b ee n a pp lied mo re and mor e extensi vely wit h the d evelopment of the time s, i t is a devic e ofte n u sed in i ndu st rial productio n, a nd b oiler tempe ratu re cont rol in the boiler cont ro l s yst em is b eco min g more and m ore promin ent. Temperat ure con tro l s yste m w ith larg e ine rt ia,the s erio us delay a nd di ffi cult 关键词:温度控制;模糊PID 控制;参数整定;锅炉toestablish accurate mathematical model. The nonlinear relationship exists.This paperismainly on the boiler furnacetemperature control.If t he selectionof the traditional PID control mode, the accuracyis low er,thecontroleffect is notideal .We shouldconsider the opt ionof fuzzycontrol, thebasicprinciple ofthefuzzy control,designcontrolofboiler furnace temperature fuzzy controller. The fuzzycontrolrule table is established through analysing the characteristic of the electric boiler temperature in thethesis. Inthis thesis, simulationof PID controlsystem and fuzzy controlsystem usingSimulinkand MATLAB fuzzy logic tools.Theresults showthat the regulation time and overshoot ofthePIDsystemcan not beachieved by the control system. When the fuzzy control, the adjustment timeand the overshootcan achieve the norm, but the system induced steady-stateerror. So there is a new way tocombinetogether. The patameters of Kp,Kiand Kdare adjust byfuzzyinference. The experimental results showthat the fuzzy PID parameter self-tuningcontrolleristhe performance indexofthe system.Analysis of boiler temperature controlsystem, the PIC16F877A microcontrollerischosenasthe main component todesign the temperature,andthebasic function of the collection andcontrol of the temperature is completed. And the paper calculates the fuzzyPID algorithm addedtothehardware design, thedesign ofthe main programflow chartandbasiccircuit.Key Words:temperature control; fuzzy PID control; parameters tuning; simulation目录摘要 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于模糊控制器的炉温控制算法仿真与应用
基于模糊控制器的炉温控制算法仿真与应用
郭官周;汤霞清;郭英;赵义武;曾令伟
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2011(032)005
【摘要】针对电阻炉数学模型时变的特点,提出了一种带积分输出的模糊控制器设计方案.以带积分输出的模糊控制算法为基础,对实验室电阻炉的炉温控制装置进行了软件设计,并以西门子S7-200可编程控制器为平台,采用组态王监控系统软件对控制算法进行了调试.Matlab仿真结果表明,带积分输出的模糊算法能够较好地适应数学模型时变的控制对象,得到满意的控制效果.
【总页数】4页(P42-45)
【作者】郭官周;汤霞清;郭英;赵义武;曾令伟
【作者单位】装甲兵工程学院控制系,北京,100072;装甲兵工程学院控制系,北京,100072;装甲兵工程学院控制系,北京,100072;装甲兵工程学院控制系,北
京,100072;装甲兵工程学院控制系,北京,100072
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.一种简单的自调整参数模糊控制器在炉温控制系统中的应用 [J], 王迎旭;刘国繁
2.基于模糊控制器的烧高炉煤气热电厂炉温控制仿真研究 [J], 贾德香;唐国庆;韩净
3.一种在线插值模糊控制器在炉温控制系统中的应用 [J], 冯亮;马晓军
4.基于Deltav控制系统对气化炉炉温控制指标的改进及应用 [J], 吕崇福;孙颖
5.自适应神经模糊控制器及其在炉温控制系统中的应用 [J], 张丹红;梁红彬;程丹玲;程昌银
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Eq pme t ui n Mm mf erng T ch o o y No1 2 a ti e n l g .0, 01 1
一
由此 可 以 看 出 ,模 糊 免 疫 PD控 制 器 实 际就 是 I 个 非线 性 比例 控制 器 , 比例 系数 , 随模 糊控 制 器
输 出的变化 而 变化 。
验表 明 , 该控 制器具有 良好 的 自适应性 和鲁棒 性能。
关键 词 : 工 免 疫 ; 糊 控 制 ; I 控 制 ; 火炉 人 模 PD 退
中图分类 号 : P 7 . T 2 34
文献标识码 : A
文章编号 :6 2 5 5 ( 0 1 1 — 0 7 0 1 7 - 4 X 2 1 】0 0 1 — 3
《 装备制造技术)o 1 ) l 年第 l 期 2 0
退 火 炉 温控 系统 的模 糊 免 疫 控 制 研 究 与 仿 真
孟 志达, 李悦 萍
( 天津 机 电职 业技 术 学 院 , 天津 3 0 3 ) 0 1 1
摘 要 : 用 模 糊 控 制 与 人 工免 疫 控 制 方 法 结 合 的 策 略 , 计 了一 种 模 糊 免 疫 PD 控 制 器 用 于 炉 温 控 制 系统 , 真 实 采 设 I 仿
退 火 炉温 度 控 制 系统 是 一 个 具 有 非线 性 、 变 、 时
A ( =K ( ( 一 (- ) e k) u k) p e k)e k 1)+ ( + e k) 2 (一 + (一 ) K ( ( 一 B 1) P 2)
有 噪声 干 扰 的复 杂 系统 ,有 严 重 的非 线 性 和严 重 的 时 间滞 后 性 。应 用 人 工 免 疫 调 节 方 法 和模 糊 控 制 技
() 1
1 退火炉 温度控 制系统结构
退 火炉 温 度控 制 系统 结 构 如 图 1 所示 。
即 P控 制 器 的 控制 算法 为
A ( =K e ) u k) ( () 2
根 据 人 工 免 疫 系统 自适 应 控 制 原 理 ,假设 第 k 代 的 抗原 数 量 为 ( , k)受抗 原 刺激 的辅 助 细胞 的
非 线性 函 数 ( 用模 糊控 制器 实 现 , g ) 该模糊 控 制 器 为 2输 人 1输 出系 统 ,输 入 变 量为 系统 误差 和 误
差 e变化 e 。 c 模糊 控 制 器按 照 “ 果 细胞 接 受 的刺 激 越 大 , 如 则
抑制 能力 越 小 ” “ 果 细 胞 接 受 的刺 激 越 小 , 抑 和 如 则 制 能力 越 大 ” 的原 则 , 立 模 糊 规 则 , 采 用 以下 4 建 共 条 模糊 规则 : ( i 1) i P ad A i h n f u A i N f s n u s P te (, u) s
( i 2) i n △u f s P ad ( i “ i n u 3) f s N a d A ( i 4) f N n u ad A N hn f(, u) te u A i z s P te ( , u) h n f u A i Z s N h nf(, u) te u A i P s
示 细 胞 抑 制 刺 激 能 力 的 大 小 。则 细 胞 接 受 的 刺
激 为
图 1 退 火 炉 模 糊 控 制 系 统
S( = ( 一 ( k) k) k)
() 5
燃 烧过 程 中 , 制 系统 应 该 通 过控 制 油 / 比来 控 风 保 持 最 佳 的燃 烧状 态 。根 据 退 火 炉 大滞后 、 惯 性 的 大
输 出为 ( k) ( = s( k) k) () 3
为 刺 激 因子 , 制 细 胞 对 B 细 胞 的 影 响 抑
为 ( k) ( =kf S( , s k) ) k) s ( k)a ( ) ( ( 4)
式 中 , 抑 制 因子 , 为 一 个 非 线 性 函 数 , k是 表
特点 , 可将退火炉抽象为一个一 阶大滞后惯性环节 , 用传 递 函数 表 示 为
若 以抗原 的数量 ( 作为偏差 ek)曰细胞接 k) ( , 受的总刺激 S k) ( 作为控制输人 ( , k)则有
( =K(一n ( k) uk) )( =K 。 ( k) 1 f ( , ( )ek) 。ek) A
() 6
式 中,
G 斋 e ㈠=
2 控 制器设计
传 统增 量 式 PD控 制 器 离散 形 式 为 I
收 稿 日期 : O 1 0 — 8 2 l- 7 0
K =. 为控 制 反应 速 度 , 1 }
叼= 为 控制 稳 定 效果 。
作 者 简 介 : 志 达 (9 7 )男 , 津 市 人 , 师 , 士 , 孟 17 一 , 天 讲 硕 研究 方 向为 控 制 工 程 及 机 器 人 技 术 应 用 。 1 7
术, 设计了一个模糊免疫 PD控制器 , I 不仅具有满意 的 系统 动 态 及稳 态性 能 ,而 且 能 很 好 地适 应 系统 参
数的变化 , 有较强 的鲁棒性 , 系统发生变化 时 , 具 当 能够 稳定 工 作 。
)e 1)) - )+
+ (( e
)
_2) ) )
() 7
图 4 误 差 的 e变 化 曲 线
ห้องสมุดไป่ตู้
() 1 对退 火 炉 系统 G : () _
l 十 0U
e 分别 采用
模糊 免疫 PD控制 器结 构如 图 2所示 。 I
传统 PD控制 和模糊免疫 PD控 制进 行仿真分析。 I I 对 比两 图可 以看 出 , 糊免 疫 PD控制 无 超 调 , 模 I 有更 快 的响应 速 度 , 节 时 间短 , 效 地 减 小 了炉 温 的波 调 有 动 。而 常规 PD控 制存 在 响应 速度 慢 、 I 调节 时 间过长 等 缺点 。