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应用模糊控制技术改造热风炉温控系统

作　者: 罗晓孟
导　师: 刘丁；王琪
学　校: 西安理工大学
专　业: 电气工程
关键词: 模糊控制 PID DDC 集中控制复合控制计算机仿真
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 271次
引　用: 2次
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内容摘要

本文研究了模糊控制及稳态性能的改进方法,并在此基础上提出了热风炉温度控制系统方案。本文简要叙述了模糊控制理论的发展概况和发展趋势,分析了模糊控制技术与传统控制技术的特点、区别及各自的优势和存在的问题,给出了模糊控制器的设计方法和性能改进措施。根据宝鸡电力机车段生产中使用的热风炉控制系统存在的问题,提出了控制器的设计方案和系统的实施方案。宝鸡电力机车段用于电机电气产品绝缘浸渍漆干燥的多台热风炉购建安装于六七十年代,技术陈旧,性能差异较大,加之该段生产产品系列繁多,使炉温控制对象具有多变性和不确定性,要建立被控对象的精确数学模型是非常困难的。以单一目标参数设计的控制器用于对多个不同目标集中控制时,其结果是部分目标的控制性能变差,甚至不能正常工作。针对多变的被控对象情况和多对象集中控制的要求,本文提出采用模糊控制方案,并针对热风炉目标进行系统设计和仿真,研究并提出了改进模糊控制器的方法,验证了模糊-PID控制策略的可行性。根据系统工作现场的复杂环境,提出了具有较强抗干扰能力的硬件实施方案和软件设计。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 综述  9-16
  1.1 问题的提出  9-11
  1.2 模糊控制技术的应用现状与发展  11-15
  1.3 课题主要目的及内容  15-16
2 模糊控制器的设计原理  16-42
  2.1 引言  16-20
  2.2 模糊控制系统的组成  20-32
    2.2.1 模糊化过程  22-23
    2.2.2 知识库  23-29
    2.2.3 推理决策逻辑  29
    2.2.4 精确化过程  29-32
  2.3 模糊控制系统的设计  32-42
    2.3.1 模糊控制器结构设计  32-34
    2.3.2 模糊控制器的设计原则  34-42
3 模糊控制器设计  42-46
  3.1 确定模糊控制器的模糊变量  42
  3.2 精确量的模糊化  42-44
  3.3 模糊控制状态表  44-45
  3.4 模糊控制查询表的建立  45-46
4 基于MATLAB的炉温控制系统仿真  46-55
  4.1 被控对象特性测量与模型的建立  46
  4.2 用模糊逻辑工具箱设计模糊控制器  46-48
  4.3 热风炉模糊控制仿真系统建模  48
  4.4 系统仿真  48-49
  4.5 改善模糊控制系统稳态性能的方法研究  49-53
  4.6 小结  53-55
5 热风炉温度控制系统的设计  55-64
  5.1 计算机控制系统的组成  55-56
  5.2 热风炉温度控制系统的设计  56-64
    5.2.1 硬件系统设计  56-58
    5.2.2 系统控制算法与软件设计  58-64
结论  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-67

应用模糊控制技术改造热风炉温控系统

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