加熱爐燃燒系統(tǒng)的模糊控制研究
本文關(guān)鍵詞:加熱爐燃燒系統(tǒng)的模糊控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:模糊控制作為智能控制的一個(gè)重要分支,有著無(wú)需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型和較強(qiáng)的魯棒性兩大特點(diǎn),而加熱爐是一個(gè)大慣性、非線性、慢時(shí)變的系統(tǒng),不易得出精確數(shù)學(xué)模型,因而采用模糊控制的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐的燃燒控制,可有效地提高加熱爐的熱效益和鋼坯的加熱質(zhì)量。 模糊控制是以模糊集合、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)。它包括三個(gè)步驟,既精確量的模糊化;規(guī)則庫(kù)的建立;反模糊化。 本文通過(guò)對(duì)常規(guī)的模糊控制器、雙模糊控制器、模糊PID控制器、模糊+PID控制器及自調(diào)整因子模糊控制器等多種類型的模糊控制器進(jìn)行了大量的仿真研究,提出了小偏差疊加積分模糊控制器。同時(shí)在參數(shù)的調(diào)整上,結(jié)合仿真結(jié)果分別對(duì)模糊控制器的量化因子、比例因子的調(diào)整進(jìn)行了論證,并詳細(xì)闡明量化因子和比例因子值的選取和調(diào)整對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。此外,針對(duì)加熱爐大純滯后問(wèn)題,設(shè)計(jì)施密斯—模糊控制等復(fù)合模糊控制系統(tǒng),仿真研究表明,獲得了較好效果。 加熱爐燃燒控制的另一個(gè)重要內(nèi)容是空/燃比的控制。加熱爐熱效率與空/燃比之間存在著極值特性,設(shè)計(jì)了空/燃比自尋優(yōu)模糊控制器,拓展了模糊控制的應(yīng)用領(lǐng)域。分析表明,這種變步長(zhǎng)搜索的模糊控制器收斂特性好,速度快。
【關(guān)鍵詞】:模糊控制 小偏差疊加積分模糊控制器 動(dòng)態(tài)特性 加熱爐 自尋優(yōu)
【學(xué)位授予單位】:武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2005
【分類號(hào)】:TG307
【目錄】:
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題背景7-8
- 1.1.1 加熱爐的控制特點(diǎn)7-8
- 1.2 模糊控制應(yīng)用簡(jiǎn)介8-14
- 1.2.1 國(guó)外研究發(fā)展情況8-11
- 1.2.1.1 美國(guó)的研究發(fā)展情況8-9
- 1.2.1.2 日本的研究發(fā)展情況9-10
- 1.2.1.3 德國(guó)的研究發(fā)展情況10-11
- 1.2.1.4 其它國(guó)家發(fā)展情況11
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展及應(yīng)用概況11-12
- 1.2.3 歷年應(yīng)用回顧12-13
- 1.2.4 目前存在的主要問(wèn)題13-14
- 1.3 本課題的內(nèi)容與意義14-15
- 第二章 模糊邏輯控制15-21
- 2.1 模糊集合論基礎(chǔ)15-18
- 2.1.1 模糊集合及其運(yùn)算15
- 2.1.2 模糊集合的運(yùn)算15-17
- 2.1.3 模糊關(guān)系17-18
- 2.2 模糊邏輯和近似推理18-20
- 2.2.1 模糊邏輯18-19
- 2.2.2 近似推理19
- 2.2.3 合成運(yùn)算方法的選擇19-20
- 2.2.4 句子連接關(guān)系的邏輯運(yùn)算20
- 2.3 本章小結(jié)20-21
- 第三章 模糊控制其及其控制方法21-33
- 3.1 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)和組成21-22
- 3.2 模糊控制的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介22-24
- 3.2.1 單輸入一單輸出模糊控制器結(jié)構(gòu)22-23
- 3.2.2 多輸入一多輸出模糊控制器23-24
- 3.3 簡(jiǎn)單模糊控制器的控制特性24-26
- 3.4 提高模糊控制穩(wěn)態(tài)精度的方法26-30
- 3.4.1 模糊+PI(或PID)控制器27-28
- 3.4.2 模糊PID控制器28-29
- 3.4.3 雙模糊控制器29-30
- 3.4.4 帶有自調(diào)整因子的模糊控制器30
- 3.5 本文采用的控制器30-32
- 3.6 本章小結(jié)32-33
- 第四章 加熱爐模糊控制器設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)分析33-55
- 4.1 加熱爐溫度控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介33-36
- 4.1.1 加熱爐的燃燒和鋼坯加熱過(guò)程簡(jiǎn)述33
- 4.1.2 加熱爐溫度系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求和影響因素33-34
- 4.1.3 燃燒過(guò)程34-35
- 4.1.4 燃燒效率控制35-36
- 4.2 加熱爐模糊控制器的設(shè)計(jì)36-48
- 4.2.1 概述36
- 4.2.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-37
- 4.2.3 模糊控制器規(guī)則的設(shè)計(jì)37-40
- 4.2.4 精確量的模糊化40
- 4.2.5 模糊推理及其模糊量非模糊化方法40-45
- 4.2.6 模糊控制規(guī)則表45
- 4.2.7 論域、量化因子、比例因子的選擇45-47
- 4.2.7.1 論域及基本論域45-46
- 4.2.7.2 量化因子及比例因子46
- 4.2.7.3 量化因子及比例因子的選擇46-47
- 4.2.8 采樣時(shí)間的選擇47-48
- 4.3 純滯后工業(yè)系統(tǒng)的模糊控制研究48-50
- 4.4 空/燃比自尋優(yōu)控制50-54
- 4.4.1 自尋優(yōu)控制原理及特點(diǎn)50-52
- 4.4.1.1 自尋優(yōu)控制原理50-51
- 4.4.1.2 自尋最優(yōu)控制的特點(diǎn)51-52
- 4.4.2 模糊動(dòng)態(tài)自尋優(yōu)控制52-54
- 4.5 本章小結(jié)54-55
- 第五章 模糊控制程序算法設(shè)計(jì)55-60
- 5.1 概述55
- 5.2 標(biāo)度變換55
- 5.3 模糊控制程序算法及流程圖55-56
- 5.4 本章小結(jié)56-60
- 結(jié)論60-61
- 參考文獻(xiàn)61-64
- 致謝64
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:加熱爐燃燒系統(tǒng)的模糊控制研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):364517
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