基于大林算法的燃气热水器温度Fuzzy-PID控制方法

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热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法

热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法热水锅炉温度控制的模糊ＰＩＤ参数自整定方法张秀滢刘强（中煤邯郸设计工程有限责任公司）摘要：针对热水锅炉温度控制中ＰｌＤ参数人工整定的困难和参数自整定的必要性，对Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ参数自整定原理和方法进行了讨论，并对燃煤热水锅炉供暖系统进行了试运行，表明其正确、有效和实用性。

关键词：锅炉温度控制模糊ＰＩＤ参数自整定ｋ．为．Ｋ『厂一模糊比例、积分、微分系数比例系数Ｋ，＝Ｋ；＋胆，Ｅ吼（２）积分系数Ｋ，＝Ｋ，＋胆，Ｅｑｉ（３）微分系数Ｋ庐Ｋ升陋，Ｅａｄ（４）０引言ＰＩＤ算法由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高的特点，成为迄今为止应用最广泛的控制算法。

然而在热水锅炉的温度控制中，由于被控对象具有非线性、时变、大滞后等特点，且热水锅炉温度控制受环境温度和燃料等诸多因素影响，导致难以建立精确的数学模型，难以确定最佳的控制器参数。

此时，传统的ＰＩＤ控制对进一步提高控制对象的质量遇到了极大的困难，难以获得良好的效果。

为了克服常规ＰＩＤ调节器的不足，提高其性能，人们进行了进一步的研究。

模糊控制是智能控制理论的一个分支，近十年来正以它全新的控制方式在控制界受到了极大的重视并得到了迅速发展。

与传统的ＰＩＤ控制方式相比，它具有特别适合于那些难以建立精确数学模型、非线性和大滞后的过程等特点。

但是经过深入研究，也会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度不高等弊病。

因此，本文提出一种将模糊控制和ＰＩＤ控制相结合起来，通过模糊控制实现ＰＩＤ参数自整定的方法来调节锅炉出水温度。

这种Ｆｕｚｚｙ―ＰＩＤ策略，模糊控制的采用不是代替ＰＩＤ控制，而是对传统控制方式的改进和扩展，它既保持了常规ＰＩＤ控制系统结构简单、使用方便、鲁棒性强、控制精度高的优点，又采用模糊推理的方法实现了ＰＩＤ参数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄ的在线自整定，兼具了模糊控制灵活性、适应性强的特点，相比单纯的任一种控制效果都要好。

PCR反应仪温度的Fuzzy-PID控制方法

PCR反应仪温度的Fuzzy-PID控制方法
邹宗峰;俞涛
【期刊名称】《机电一体化》
【年(卷),期】2005(11)2
【摘要】分析了在PCR反应仪的温度控制过程中,由于升降温速度快,精度要求高,被控对象具有非线性、不确定性等因素,常规PID控制方法很难满足实际的要求。

采用了一种模糊PID控制方法,利用模糊推理在线调节PID控制算法的参数。

试验表明,这种控制方法较好地达到了控制的要求。

【总页数】3页(P63-65)
【关键词】制方;PCR反应;升降;方法;因素;要求;常规;Fuzzy-PID控制;模糊推理;模糊PID控制
【作者】邹宗峰;俞涛
【作者单位】上海大学CIMS及机器人中心
【正文语种】中文
【中图分类】TH21;TP273
【相关文献】
1.PCR仪基于遗传算法的模糊神经网络的温度控制方法 [J], 张素;郑颖
2.基于FUZZY-PID控制方法在温度控制中的应用 [J], 蔡俊峰;甘方成
3.基于大林算法的燃气热水器温度Fuzzy-PID控制方法 [J], 杜福银
4.基于Fuzzy-PID的陀螺仪温度控制系统设计 [J], 孙岗;曾连荪;姚楠
5.一种适用于连续温度控制的准二维Fuzzy-PID控制方法 [J], 吴江涛;刘志刚;陈圣坤
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基于神经网络Fuzzy—PID控制器的温控系统

ａｄＣｍｐｒｄｗｉｚｌａｊｓｉＩｏｔｌｒＴｅｓｌｏｄｔａｔｅｍｅｏａｍｖｏｔｌｆｃｏｎｉｅｒｎｍｅｎｏａｅｔｆｚｓｆｄｕｔｇＰＤｃｎｒｌ．ｕｔｓｗｅｔｈｔｄｃｌｉｈｕｙｅ－ｎｏｅｈｒｓｈｅｈｈｌｍｐｅｃｎｒｅｔｆｏｌａｄｔｏｅｎｎａｉ
ｄｌｙｓｓｅｅａｙｔｍ．
Ｋｅｒｓｒｓｓａｃｒａｅｎｕａｅｏｋｕｚ；ＰＤ；ｔｍｐｒｔｒｏｔｌｙｗｏｄ：ｅｉｔｎｅｆｎｃ；ｅｒｌｔｒ；ｆｚｕｎｗｙＩｅｅａｕｅｃｎｒｏ
大的超调；调解中期，在ｅ的绝对值为中等大小时，，
和取值都要适中，从而可以提高系统的稳定性，抑制超调；调解后期，在的绝对值较小时，要取较小值，和适量增大，从而可以消除误差，提高系统的控制精度。
另外，微分参数的作用是改善系统的动态特性，所以当ｅ的绝对值较大时，可稍小些，当ｅ的绝对值较小ｃｃ时，可稍大些｜。４Ｊ
示低于１Ｗ，但由于设定功率还在运行，功率表Ｆ２０ｋＰ１输出百分比将迅速升高到５％以上，同时进行声光报警。０
数据线，建立起监控系统中数据库变量与外部设备的连
接关系，采集需要的数据和对外部设备的控制。
３结
语
生产实践表明，ＭＣＳ软件监控系统应用于真空垂Ｇ
制输出，其结构如图２所示。输入层为１４个神经元，对
应于各模糊子集的隶属度；经研究，隐层采用７个神经元口输出层对应于控制输出，所以采用一个神经元。采用ＬＭ算法进行神经网络的训练［，并用训练好的网络 — 引完成模糊控制器的模糊推理。

Fuzzy-PID算法在炉温控制中的应用

Fuzzy-PID算法在炉温控制中的应用钮王杰【摘要】在工业电炉的控制过程中,由于被控参数具有时变、非线性、不确定等素,常规PID控制算法难以满足控制要求.采用模糊PID算法实现对工业电炉控制,利用模糊推理在线整定PID控制器的3个参数KP,KI,KD.仿真结果表明该控制器具有较好的快速性和稳定性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2006(029)018【总页数】3页(P154-156)【关键词】模糊控制;参数整定;PID;算法【作者】钮王杰【作者单位】运城学院,山西,运城,044000【正文语种】中文【中图分类】TP3121 引言对于工业控制过程，PID控制器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点，因此在控制理论和技术飞跃发展的今天，他在工业控制领域仍具有强大的生命力。

但在工业炉控制中，由于电热管功率、通风管气流温度和热风之间存在非线性和不确定的关系，再加之外界干扰，尤其是当控制对象参数发生变化时，传统的PID控制必须对参数重新整定，才能实现对工业电炉精确稳定的控制。

对此，本文设计了一种Fuzzy-PID控制器，根据电炉的实际响应，通过模糊规则进行推理和决策，在线整定PID控制器的3个参数，以实现对电炉的优化控制。

仿真结果表明这种设计方法完全有效。

2 工业电炉Fuzzy-PID控制器的结构和原理Fuzzy-PID控制器结构如图1所示[1，2]，首先根据模糊数学的理论和方法，将操作人员的调整经验和技术知识总结成为IF(条件)THEN(结果)形式的模糊规则，并把这些模糊规则及相关信息(如初始的PID参数)存入计算机中。

根据电炉的响应情况，计算出采样时刻的偏差e及偏差的变化率ec，输入控制器，运用模糊推理，进行模糊运算，即可得到该时刻的KP，KI， KD，实现对PID参数的最佳调整。

Fuzzy-PID控制器主要由模糊化、模糊推理、去模糊化3部分组成。

图1 Fuzzy-PID控制器结构图3 工业电炉Fuzzy-PID控制器的设计常规PID控制器作用可用以下的位置算式描述：式中：KP为比例系数，为积分系数；为微分系数。

[2004]一种适用于连续温度控制的准二维Fuzzy-PID控制方法

一种适用于连续温度控制的准二维Fuzzy2PID控制方法吴江涛,刘志刚,陈圣坤(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049) 摘要:　在高精度控温槽的研制过程中,发现传统的二级模糊控制器并不能明显提高温度控制精度,反而增加了控制系统的复杂性。

为此,提出一种新的准二维模糊控制方法。

同时结合PID控制,开发一种适合于高精度连续温度控制的准二维Fuzzy2PID控制器。

通过在恒温槽中大量的应用表明,该方法可以显著提高温度的控制精度并缩短过渡的时间。

关键词:　模糊控制;Fuzzy2PID控制;温度控制;恒温槽中图分类号:TP273　文献标识码:B　文章编号:100023932(2004)(04)200382031　引　言在能源、动力及化工等许多工程领域的温度控制系统中(如各种不同类型的恒温器和恒温槽等),需要能够实现任意点的温度控制(连续温度控制)。

而在以往的恒温槽温度控制系统中,大多采用经典的PID方法进行控制,虽然具有简单可靠、容易实现和稳态无静差等优点,但由于被控对象的纯滞后、非线性和大惯性的影响以及环境条件和被控对象参数的时变性,往往存在有明显的超调现象,难以达到高精度要求,或需要较长的稳定时间,不能兼顾高精度与快速性的双重要求。

同时,传统的二维模糊控制器在应用于连续温度控制时,明显增加了系统控制的复杂性,而且也不能明显地提高温度控制精度。

因此,在借鉴前人研究成果的基础上,同时尽可能地发挥计算机控制的优势和特点,提出了一种新的准二维模糊控制器。

结合在线PID控制参数自整定方法,实现了一种新的并行Fuzzy2PID复合控制算法,并在恒温槽中得到了应用。

2　并行Fuzzy2PID复合控制原理并行Fuzzy2PID复合控制是把模糊控制与标准PID控制算法以并联的方式结合在一起的一种控制方法。

通过充分发挥两种方法各自的优点,提高控制系统的品质。

以恒温槽为代表的温度控制对象一般都具有一定的纯滞后、非线性以及较大的热惯性。

基于大林算法的燃气热水器温度Fuzzy-PID控制方法

基于大林算法的燃气热水器温度Fuzzy-PID控制方法
杜福银
【期刊名称】《工业加热》
【年(卷),期】2012(041)003
【摘要】在燃气热水器温度控制的数学模型基础上,提出利用大林算法来处理燃气热水器温度控制系统纯滞后的惯性环节,利用Fuzzy-PID算法实现给定燃气流量的控制.通过对大林控制器的详细设计过程和对燃气热水器温度控制系统的实例仿真可以看出,该控制方法具有良好的鲁棒性和较高的灵敏度,这为以后进一步研究奠定了基础.
【总页数】4页(P12-15)
【作者】杜福银
【作者单位】西华大学机械工程与自动化学院,四川成都610039
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.基于Fuzzy-PID算法加热炉温度控制的仿真研究 [J], 雷霞
2.基于Fuzzy-PID的MOCVD温度控制方法 [J], 过润秋;解宝辉
3.基于FUZZY-PID控制方法在温度控制中的应用 [J], 蔡俊峰;甘方成
4.基于FUZZY-PID算法的热辊温度控制 [J], 徐振邦
5.基于Fuzzy-PID算法的高精度温度控制系统 [J], 邓忠华;李霞;陈浩
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基于Matlab的2种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真

基于Matlab的2种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真牟贇;侯力;王炳炎;孙明明;郭春华【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2007(000)001【摘要】针对电温控制,提出2种Fuzzy-PID控制方式:Fuzzy-PID阈值控制和Fuzzy-PID参数自整定控制,运用仿真软件Matlab实现这2种Fuzzy-PID温度控制器的设计与仿真.Fuzzy-PID阈值控制器选用给定温度偏差值作为阈值,阈值以上的大偏差范围内采用模糊控制,温差小于阈值时采用PID控制;Fuzzy-PID参数自整定控制器先由模糊控制策略得到自适应的PID参数KP,KI,KD,再采用这个改进的PID控制器来控制全局系统.仿真结果表明2种Fuzzy-PID控制器都具有良好的动态和稳态性能.【总页数】3页(P70-72)【作者】牟贇;侯力;王炳炎;孙明明;郭春华【作者单位】四川大学制造科学与工程学院,四川,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,四川,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,四川,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,四川,成都,610065;四川大学制造科学与工程学院,四川,成都,610065【正文语种】中文【中图分类】TP273【相关文献】1.基于MATLAB的自适应FUZZY-PID控制器设计与研究 [J], 杨云飞2.基于Fuzzy-PID的恒流放电控制器设计与仿真 [J], 赵强;鲁芳3.基于MATLAB的模糊控制器设计与仿真 [J], 黄春香4.基于Matlab的Fuzzy—PID控制器的设计与仿真 [J], 高维豪;胡山;吴兴利;田立国;5.基于MATLAB/Simulink的汽车主动悬架控制器的设计与仿真 [J], 李滨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于PID算法的温度控制系统软件设计

基于PID算法的温度控制系统软件设计引言电加热炉是典型工业过程控制对象，其温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后，时变性等特点，很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。

而PID控制因其成熟，容易实现，并具有可消除稳态误差的优点，在大多数情况下可以满足系统性能要求，但其性能取决于参数的整定情况。

且快速性和超调量之间存在矛盾，使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。

模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势，但其理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。

将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统，利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数，构成模糊自整定：PID控制系统，借此提高其控制效果。

基于PID控制算法，以ADuC845单片机为主体，构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器，使其既可作为独立的单片机控制系统，又可与微机配合构成两级控制系统。

该控制器控制精度高，具有较高的灵活性和可靠性。

2温度控制系统硬件设计该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成，如图l所示。

由图1可见，以内含C52兼容单片机的ADuC845为控制核心．配有640KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示，超温报警装置等外围电路;预留微型打印机接口，可以现场打印输出结果;预留RS232接口，能和PC机联机，将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。

电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，温度变送器将此弱信号进行非线性校正及电压放大后，由单片机内部A／D转换器将其转换成数字量。

此数字量经数字滤波、误差校正、标度变换、线性拟合、查表等处理后。

一方面将炉窑温度经人机面板上的LCD显示：另一方面将该温度值与被控制值（由键盘输入的设定温度值）比较，根据其偏差值的大小，提供给控制算法进行运算，最后输出移相控制脉冲，放大后触发可控硅导通（即控制电阻炉平均功率）。

基于Fuzzy-PID双加热探空仪湿度传感器加热控制

基于Fuzzy-PID双加热探空仪湿度传感器加热控制张颖超;贺磊;孙宁;郭栋【摘要】为了有效解决了探空仪在高空低温环境中遇到的传感器结露、结冰问题,采用双加热湿度传感器自动轮换交替加热来去除传感器污染,提高测量精度.在常温常压下对双加热湿度传感器进行加热实验,得出在额定电压下,传感器上升温度与响应时间的关系曲线,运用扩充响应曲线法求出双加热湿度传感器加热片的加热模型,通过对加热模型的分析,利用Fuzzy-PID进行加热控制,仿真结果表明利用Fuzzy-PID能够满足实际高空探测的要求.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2014(000)009【总页数】4页(P48-51)【关键词】双加热湿度传感器;扩充响应曲线法;Fuzzy-PID;加热控制【作者】张颖超;贺磊;孙宁;郭栋【作者单位】南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】TP2120 引言高空湿度随着高度有较大的空间变化率，探空仪湿度传感器应具有较高的灵敏度、响应速度、体积小等特点[1]。

当探空湿度传感器在通过云、雨等高湿环境时容易受到影响，尤其，在低温的时候容易发生冻结，从而，影响湿度的测量结果。

为此，通常的做法是给探空仪的湿度传感器加热，从而，消除在上升过程中受到的环境影响[2]。

文中探讨双加热探空仪湿度传感器的加热控制方法，由于双加热探空仪能自动轮换交替加热，从而能降低湿度传感器因雨(云)滴浸湿、冻结等因素对湿度探测产生的影响。

1 加热原理和方法1．1 加热原理湿度传感器主要分为电型阻和电容型，湿敏电容一般由高分子薄膜制成。

常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺等。

湿敏电容主要优点是灵敏度高、响应速度快、湿度的滞后量小等[3]．在高空探测中，当环境温度低于-30 ℃时，水分子在湿敏薄膜中扩散会变得相当困难，从而降低响应速度和测量精度。

热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法

热水锅炉温度控制的模糊PID参数自整定方法作者：张秀滢刘强来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第09期摘要:针对热水锅炉温度控制中PID参数人工整定的困难和参数自整定的必要性,对Fuzzy-PID参数自整定原理和方法进行了讨论,并对燃煤热水锅炉供暖系统进行了试运行,表明其正确、有效和实用性。

关键词:锅炉温度控制模糊PID 参数自整定0 引言PID算法由于其结构简单、鲁棒性好和可靠性高的特点,成为迄今为止应用最广泛的控制算法。

然而在热水锅炉的温度控制中,由于被控对象具有非线性、时变、大滞后等特点,且热水锅炉温度控制受环境温度和燃料等诸多因素影响,导致难以建立精确的数学模型,难以确定最佳的控制器参数。

此时,传统的PID控制对进一步提高控制对象的质量遇到了极大的困难,难以获得良好的效果。

为了克服常规PID调节器的不足,提高其性能,人们进行了进一步的研究。

模糊控制是智能控制理论的一个分支,近十年来正以它全新的控制方式在控制界受到了极大的重视并得到了迅速发展。

与传统的PID控制方式相比,它具有特别适合于那些难以建立精确数学模型、非线性和大滞后的过程等特点。

但是经过深入研究,也会发现基本模糊控制存在着其控制品质粗糙和精度不高等弊病。

因此,本文提出一种将模糊控制和PID控制相结合起来,通过模糊控制实现PID参数自整定的方法来调节锅炉出水温度。

这种Fuzzy-PID策略,模糊控制的采用不是代替PID控制,而是对传统控制方式的改进和扩展,它既保持了常规PID控制系统结构简单、使用方便、鲁棒性强、控制精度高的优点,又采用模糊推理的方法实现了PID参数Kp、Ki、Kd的在线自整定,兼具了模糊控制灵活性、适应性强的特点,相比单纯的任一种控制效果都要好。

本文设计一个参数自整定模糊PID控制器来完成对热水锅炉的温度控制,并在MATLAB/SIMULINK环境下对其进行仿真研究。

1 模糊自整定PID控制器设计1.1 模糊PID控制器结构模糊自整定PID算法的实质是找出PID三个参数与e和ec之间的模糊关系,在运行中通过不断检测e和ec,根据模糊控制原理来对三个参数进行在线修改,三个参数进行自整定的基本思想是:依据被控对象的响应在采样时刻的误差及误差的变化趋势这两个因素来确定参数调整量的极性和大小,本质上同时兼顾了被控对象响应的“静态性能”(是高于还是低于给定值)和响应的“动态性能”两个因素,既看现状,也看动向。

fuzzy-pid算法在物位、温度控制中的应用

量值）为９．５。

Ｃ，这时要求加热器工作，从图上可以看出，上液罐的右下方有个绿颜色的矩形块表示加热器在工作，死区表示温度提前控制的区域。

在“液位控制”中，“液位设定值”为３０．０【『Ｉｍ‰０柱，通过上液罐垂直安装的压力传感器测量当前液位，而“当前液位”为３４．９姗也０柱。

这时在动念的情况下，水泵绿色表示水泵在工作，且进水管上是白色的细箭头，表示少量进水，出水管上是最粗的白色箭头，表示大量出水，使水位下降，当前值逼近设定值。

“阀门手动控制”可以直接设定后通过手操器设定阀门开度的大小。

图３－Ｉ现场控制界面Ｆｉｇ３－ｌＩｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｓｐｏｔｃｏｎｔｒｏｌ点击“ＰＩＤ设置”可以看到～个小界面，如３—２图。

在此界面上可以设定Ｐ、Ｉ、Ｄ参数的大小。

在“自动”时爿。

用此界面。

在图下方是温度历史、实时曲线与水位历史、实时曲线界面的切换按钮。

管理员可通过“用户登录”输入口令，这样才能运行该界面。

“注销”可以停止运行该界面。

“退出”可以退出该软件。

图３—２“ＰＩＤ设置”参数界面Ｆｉｇ３－２ＩｎｔｅｒｆａｃｅｏｆＰＩＤｓｅｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒ该界面上的相关元件设置、定义如下：厂邴：＼＼本站点＼水泵启停。

切换√按下时访问时间：１０“隐含”水泵停止（接通）：＼＼本站点＼水泵启停。

隐含厂丽夏ｉ磊］：填充属性：０．００红ｌ＿００绿＼＼本站点＼加热器通断打开“用户配置”选“无组”新建为增强水管上水流动的动画效果，这里布置了水流动画，其设置定义如下：水流动画有三种类型：最粗的Ｕ：隐含＼＼本站点＼水泵启停＝＝ｌ＆＆＼＼本站点＼水流动画＝＝１＆＆（＼＼本站点＼阀位设定值＞７０）；０显示中间的Ｕ：隐含＼＼本站点＼水泵启停＝＝ｌ＆＆＼＼本站点＼水流动画＝＝１＆＆（＼＼本站点＼阀位设定值＜＝７０）＆＆（＼＼本站点＼阀位设定值＞＝３０）；ｏ显示最纫的Ｕ：隐含＼＼本站点＼水泵启停＝＝Ｉ＆＆＼＼本站点＼水流动画＝＝１＆＆①温度历史趋势曲线：激活画面丌发系统，选择菜单“文ｍ新画面”，建立一个新的画面。

基于Fuzzy-PID双加热探空仪湿度传感器加热控制

基于Fuzzy-PID双加热探空仪湿度传感器加热控制
张颖超;贺磊;孙宁;郭栋
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2014(000)009
【摘要】为了有效解决了探空仪在高空低温环境中遇到的传感器结露、结冰问题,采用双加热湿度传感器自动轮换交替加热来去除传感器污染,提高测量精度.在常温常压下对双加热湿度传感器进行加热实验,得出在额定电压下,传感器上升温度与响应时间的关系曲线,运用扩充响应曲线法求出双加热湿度传感器加热片的加热模型,通过对加热模型的分析,利用Fuzzy-PID进行加热控制,仿真结果表明利用Fuzzy-PID能够满足实际高空探测的要求.
【总页数】4页(P48-51)
【作者】张颖超;贺磊;孙宁;郭栋
【作者单位】南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044;南京信息工程大学信息与控制学院,江苏南京210044
【正文语种】中文
【中图分类】TP212
【相关文献】
1.用于探空仪的加热式湿度传感器及测量电路 [J], 罗毅;施云波;杨昆;商春雪;渠立亮
2.基于ARM处理器的双加热湿度传感器设计 [J], 丁沧珞;刘清惓;宿恺峰;周悦
3.双加热湿度传感器的CFD分析与加热策略设计 [J], 刘清惓;杨杰;杨荣康;张加宏;李敏;戴伟
4.基于Fluent的双加热湿度传感器传热性能分析 [J], 杨杰;刘清惓;戴伟;龚定祺
5.双加热探空仪湿度传感器的加热控制研究 [J], 张颖超;王飞帆;廖俊玲;邓玲
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３基于大林算法的燃气供应量控制律．１
大林算法的设计目标是将期望的闭环响应设计成一阶惯性加纯滞后，然后反过来得到能满足这种闭环响应
的控制器。
冷＿＿＿（Ｊ
燃气
— — — —
Ｉ热元＿敏件Ｉｆ、
器
” …
比
— — — —
方法］。
在温度控制技术领域中，普遍采用ＰＤ控制算法。Ｉ但
是在一些具有纯滞后环节的系统中，ＰＤ控制很难兼顾Ｉ动、静两方面的性能，而且多参数整定也很难实现最佳
控制。若采用大林算法，可做到无或者小超调，无或小
稳态误差，控制效果比较理想。大林算法是由美国ＩＭＢ
法的燃气供应量控制律式（）８。
３２基于模糊－Ｉ控制律的目标燃气供应量的控制．ＰＤ
式（）是基于大林算法使得期望温度时的现场燃气８
供应量得以确定，但目标燃气供应量是需要控制燃气比例阀开口大小来实现，同样比例阀开口大小在燃气供应
参考文献：
【］陈庭根，管志川．钻井工程理论与技术［。东营：中国石１Ｍ１
探讨［．海洋石油，２０，２２：８一３Ｊ］０６６（）Ｏ８．
［】吕英民．４材料力学［．东营：石油大学出版社，１９．Ｍ］９３［］李克向．５钻井手册（甲方）上册［．京：石油工业出版Ｍ１北
社，１９：３９３３９０３ —４．
［］杜晓瑞，王桂文，王德良．６钻井工具手册［．北京：石油Ｍ】
工业出版社，２０：６４００３．
２１０２年第４卷第３期ｌ
ＶＯ１４１ＮＯ．２０１．３２
二
童
加熟
１３
随着人们生活条件的改善，使用燃气热水器的舒适性和方便性已经成为现代人的追求，从而对热水器的恒温控制提出了严格的要求。燃气热水器是一个时变、滞后的非线性系统，其燃烧控制是典型的复杂控制，针对这一问题，出现了很多仿人智能控制原理的恒温控制的
基于大林算法的燃气热水器温度ＦｚｙＰＤ控制方法ｕｚ．Ｉ
杜福银
（西华大学机械工程与自动化学院，四川成都６０３）１０９
摘要：在燃气热水器温度控制的数学模型基础上，出利用大林算法来处理燃气热水器温度控制系统纯滞后的惯性环节，提利用ＦｚｕｚｙＰＤ算法实现给定燃气流量的控制。过对大林控制器的详细设计过程和对燃气热水器温度控制系统的实例仿真可以看出，该控制Ｉ通方法具有良好的鲁棒性和较高的灵敏度，这为以后进一步研究奠定了基础。关键词：大林算法；燃气热水器；温度控制系统；ＦｚｙＰＤｕｚ．Ｉ；计算机仿真中图分类号：Ｔ２３５Ｐ７．文献标志码：Ａ文章编号：１０ —６９２１）３０１．３０２１３（０２０—０２０
Ｉ‘ （Ｊ粤）
Ｌ（ｏ６）
式中：ｄ为水管内径，ｍ；，ｐ为水温传感器与水管加热部位之间的距离，ｍ。可以看出，热水器水体温度控制的模型是一个带纯滞后环节的一阶惯性环节，输出是出水温度，输入是燃气所产生的热量，可控制。
大林算法确定，期望的闭环响应是一阶惯性加纯滞
后，纯滞后的时间等于对象的纯滞后时间常数ｒ。
ａ（ｓ＝（）９
式中：△ 当前出水温度相对于进水温度的变化量，即功
出水温差，Ｋ，本文研究进水温度恒定的工况，此时，只要控制△ 也就控制了当前出水温度；哟当前水的流量，Ｌｍｉ／ｎ，文本研究流量恒定的工况；Ｐ为水的密度，ｋ／；ｇｍｍ为热水器水体的质量，ｋ；ｃ水的比热容，值为ｇ为
公司的大林（ａｌｎＤｈｌ）于１６年针对工业生产过程中含ｉ９８
纯滞后的控制对象的控制算法。鉴于大林算法控制［７５１－是
一
收稿日期：２１一１０２叭一３
种被广泛采用的具有较强鲁棒性的工业控制策略，本
基金项目：西华大学重点科研基金项目（目编号：Ｚ１０２）项ｌ２２７作者简介：杜福银（９９，男，高级工程师，博士研究生，主要研１６一）究方向为控制理论与控制工程．
钻采工艺，２０，２２：７・６０６９（）５７．
［】石３
强，陈安明，褚道余．大尺寸套管落鱼事故的处理方法
保温的装置，来保证焊接质量，提高磨鞋的制造水平。通过实践证明，该装置能满足生产的需要，并且能较大的提高生产效率和工作环境的安全性，适合推广。针对该装置火源控制的问题，应作进一步的改进，提高其自动化的水平。
行包括化学反应、传热和流体运动等过程，不考虑管路系统的复杂性和难控性，根据热平衡关系可建立热水器的简化数学模型［，如式（）所示。８３１
ｎＷ＝ｃｐＴ６＝ｃＡＶＡ／０ｍＴ（）１
若事先设定系统的闭环响应（），则可得控制器为ｃ（ｏ＝（）８
ＫｅｒｓＤａｌｌｏｉｍ；ｇｓｆｅｔｒｅｔｒｅｅａｕｏｔｌｙｔｍ；Ｆｚ — Ｉ；ｃｍｐｔｒｓｍｕａｉｎｙｗｏｄ：ｈｉａｇｒｈｎｔａ — ｒｄｗａｅａｅ；ｔｍｐｒｔｒｃｎｒｓｅｉｈｅｏｓｕｚＰＤｙｏｕｅｉｌｔｏ
ＰＤｏｔｌｒａｄｅｔｅｐｒｅａｅｔｌｉｋｏｇｓｆｄｗａｅｅｔｒｅｅａｕｅｃｎｒｌｙｔｍ．ＴｈｏｇｅｄｔｉｄｄｓｇｒｃｓＩｃｎｒｌｓｔｈｎｌｕｄｌｙｉｒｉｎｆａ — ｒｔｒａｅｍｐｒｔｒｏｔｓｅｏｅｏｈｅｎａｌｉｅｈｔｏｓｒｕｈｔｅａｌｅｉｎｐｏｅｓｈｅｏｈｉｕｚ・Ｉｃｎｒｌｒｎｅｅａｌｓｍｕａｉｎｆｈａ－ｒｄｗａｅｅｔｒｔｍｐｒｔｒｏｔｌｙｔｍ，ｔｅｃｎｒｌｅｏｍ－ｆＤａｌＦｚＰＤｏｔｌｄｔｘｍｐｅｉｌｔｓｔｅｇｓｆｅｔｒａｅｎｙｏｅａｈｏｏｉｈｅｅａｕｅｃｎｒｓｅｏｓｈｏｔｏｔｄｐｍｈｐｓｄｉｉｐｐｒａｅｅｂｓｐｏｅｔｎｉｈｒｕｃｐｉｉｔ，ｗｈｃｏｎａｉｎｆｒｏｅｔｓａｅｓＲｒｒｕｔｒｐｒａｄｈｇｅｓｅｔｌｙｎｈｈｂｏｙｓｂｉｉｈｉｆｕｄｔｏｒｔｄ．ｓｏｍｏｓｙｅｕ
ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＨＥＡＴＩＮＧ
水温度为目标，能够使出水温度快速跟踪目标。
由式（）可得热水器加热系统的传递函数，如式４
（）所示。５
１燃气热水器的工作原理
家用燃气热水器工作原理图如图１所示，被控对象
是水箱中的水。该控制系统的工作原理是：冷水流入水
ｌＪｇ・ｋ／Ｋ；哟燃气热水器热负荷（ｋ输入热量）Ｊ；，ｋ／ｓ为燃气热水器热效率。假设出水温差就是燃气热水器水体的温差，建立热水器水体温差的微分方程为ｃ：，ｚＷ－ｃＴｍＡ（）２
式中：
是闭环系统的时间常数，由此可得基于大林算
的物理量后，反馈给控制器，控制器将给定值和检测值比较计算后，发出控制指令，将阀门开度增加，且误差越大，阀门开启的程度越大，使更多的燃气参与燃烧，直到检测值与给定值相符为止。反之，若水温偏高，则进
行相应调节。
水箱热水
３基于大林算法的燃气热水器温度控制律
Ｔｈｕｚ・ＤｎｒｌｅｈｄｆｒＴｍｐｒｔｒｆｅＦｚｙ－ＰＩＣｏｔｏｔｏｅＭｏｅａｕｅｏｓｆｒｄＷａｅａｅｓｄｏｈｌｇｒｔｍＧａ・ｅｔｒＨｅｔｒＢａｅｎＤａｌｎＡｌｏｉｈ－ｉｉＤｕＦ — ｉｕｙｎ
（ｃｏｌｆｃａｉｌｎｉｅｒｇａｄＡｔｍａｏ，ｈａｉｅｓｙＣｅｇｕ６０３，ＣｉａＳｈｏＭｅｈｎｃｇｎｅｉｎｕｏｔｎＸｉｕｖｒｉ，ｈｎｄ１０９ｈｎ）ｏａＥｎｉＵｎｔ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂａｅｎｔｅａｈｍａｉａｄｌｆａ・ｒｄｗａｅｅｔｒｅｅａｕｅｏｔｌｙｔｍ，ｐｏｏｅｓｎｈｉｌｏｉｍｎｕｚ・ｓｄｏｔｅｔｌｈｍｃｍｏｅｇｓｆｅｔｒａｅｍｐｒｔｒｎｒｓｅｏｉｈｔｃｏｓｒｐｓｄｕｉｇＤａｌａｇｒｔａｄＦｚｙｎｈ
文结合大林算法控制器和燃气热水器的特点，提出了一
种新型的燃气热水器的控制方案。该控制方案直接以出
４结论与认识
针对现在焊接工艺过程中，加热工具工作效率比较低，