本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID控制的電阻爐爐溫系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熱處理是提高金屬材料及其制品質(zhì)量的重要手段。近年來隨著工業(yè)的發(fā)展，對金屬材料的性能提出了更多更高的要求，因而熱處理技術(shù)也向著優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、無公害方向發(fā)展。電阻爐是熱處理生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的加熱設(shè)備，這樣加熱時均溫過程的測量與控制就成為關(guān)鍵性的技術(shù)，促使人們更加積極地研究控制熱加工工藝過程的方法。 電阻爐是一種具有純滯后的大慣性系統(tǒng)，開關(guān)爐門、加熱材料、環(huán)境溫度以及電網(wǎng)電壓等都影響控制過程，傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)大多建立在一定的模型基礎(chǔ)上，難以保證加熱工藝要求。因此本文將模糊控制算法引入傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)構(gòu)成智能模糊控制系統(tǒng)，利用模糊控制規(guī)則自適應(yīng)地在線對PID參數(shù)進(jìn)行修改，借此提高其控制效果。 本文以模糊自整定PID控制算法為基礎(chǔ)，設(shè)計了兩級計算機(jī)集散型控制系統(tǒng)控制電阻爐群。下位機(jī)以8031單片機(jī)為主體，構(gòu)成一個能進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜控制功能的智能控制器，使其既可與微機(jī)配合構(gòu)成兩級控制系統(tǒng)，，又可作為一個獨立的單片機(jī)控制系統(tǒng)，具有較高的靈活性和可靠性。單片機(jī)根據(jù)輸入的各種命令，進(jìn)行智能算法得到控制值，輸出脈沖觸發(fā)信號，通過過零觸發(fā)電路驅(qū)動雙向可控硅，從而加熱電阻爐。上位機(jī)在Windows98環(huán)境下開發(fā)，可監(jiān)控多臺下位機(jī)。 本文提出的基于模糊的自整定PID控制算法的控制系統(tǒng)具有真正的智能化和靈活性，有自動檢測、數(shù)據(jù)實時采集、處理及控制結(jié)果顯示等功能，所獲控制精度高，對高質(zhì)量熱處理件的加工具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：電阻爐 單片機(jī) 智能控制器 自適應(yīng) 模糊PID 可控硅
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TG155
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1．1 引言9-10
• 1．2 控制器發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1．2．1 自適應(yīng)控制10-11
• 1．2．2 PID控制器的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1．2．3 模糊PID控制12-13
• 1．2．4 模糊自適應(yīng)PID控制13
• 1．2．5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊PID控制13-14
• 1．3 電阻爐采用模糊自整定PID控制的可行性14
• 1．4 控制要求14-15
• 1．5 系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容及實驗方案15-18
• 1．5．1 控制系統(tǒng)方案的設(shè)計15-16
• 1．5．2 系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容16
• 1．5．3 系統(tǒng)的控制功能16-17
• 1．5．4 實驗方案17-18
• 第2章 模糊自整定PID控制器的設(shè)計18-40
• 2．1 模糊推理機(jī)的設(shè)計18-22
• 2．1．1 模糊推理機(jī)的結(jié)構(gòu)18-19
• 2．1．2 模糊推理機(jī)的設(shè)計19-22
• 2．1．3 模糊控制器參數(shù)與控制系統(tǒng)響應(yīng)特性關(guān)系22
• 2．2 模糊自整定PID控制器22-32
• 2．2．1 PID參數(shù)對PID控制性能的影響23-24
• 2．2．2 模糊自整定PID控制器24-26
• 2．2．3 Bang-bang控制26-27
• 2．2．4 系統(tǒng)辨識與PID初始參數(shù)27-32
• 2．3 模糊自整定PID控制器性能的研究32-39
• 2．3．1 慣性時間常數(shù)的影響32-35
• 2．3．2 純滯后時間的影響35-38
• 2．3．3 仿真結(jié)果分析38-39
• 2．4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 “零保溫”加熱工藝40-48
• 3．1 引言40
• 3．2 金屬工件加熱的一些基本理論40-42
• 3．2．1 金屬工件加熱的熱傳遞過程40-41
• 3．2．2 金屬工件加熱的工藝階段劃分41
• 3．2．3 傳統(tǒng)加熱時間的規(guī)定41-42
• 3．3 奧氏體化過程的控制和零保溫加熱工藝42-47
• 3．3．1 最佳奧氏體狀態(tài)與淬火組織42-45
• 3．3．2 奧氏體化過程的控制45-46
• 3．3．3 加熱過程中的熱量與時間t的關(guān)系46-47
• 3．4 本章小結(jié)47-48
• 第4章 系統(tǒng)上位機(jī)的硬件、軟件設(shè)計48-74
• 4．1 引言48
• 4．2 下位機(jī)總體結(jié)構(gòu)48-50
• 4．2．1 下位機(jī)硬件結(jié)構(gòu)48-49
• 4．2．2 下位機(jī)程序主體結(jié)構(gòu)49-50
• 4．3 下位機(jī)各主要功能模塊50-64
• 4．3．1 溫度檢測電路50-52
• 4．3．2 8031單片機(jī)接口電路52-58
• 4．3．3 可控硅調(diào)功控溫58-61
• 4．3．4 與上位機(jī)通信模塊61-64
• 4．3．5 掉電檢測與保護(hù)電路64
• 4．4 軟件涉及的主要算法64-72
• 4．4．1 熱電偶線性化64-68
• 4．4．2 模糊自整定PID控制算法68-72
• 4．5 主要工作過程72
• 4．6 本章小結(jié)72-74
• 第5章 系統(tǒng)上位機(jī)的硬件、軟件設(shè)計74-82
• 5．1 引言74
• 5．2 系統(tǒng)上位機(jī)的通信74-79
• 5．2．1 可編程異步通信接口8250介紹74-76
• 5．2．2 上下位機(jī)通信流程76-78
• 5．2．3 通信接口電路78-79
• 5．3 上下位機(jī)聯(lián)合操作流程79-80
• 5．4 系統(tǒng)的抗干擾措施80-81
• 5．5 本章小結(jié)81-82
• 第6章 電阻爐實時控制實驗調(diào)試及分析82-89
• 6．1 控制對象簡介82-83
• 6．2 空載電阻爐的溫度控制83-85
• 6．2．1 沒有擾動時電阻爐溫度控制83-85
• 6．2．2 有擾動時電阻爐溫度控制85
• 6．3 煅燒工件的溫度控制85-88
• 6．3．1 煅燒工件的溫度控制85-86
• 6．3．2 被加熱工件組織對比實驗86-88
• 6．4 本章小結(jié)88-89
• 結(jié)論89-90
• 參考文獻(xiàn)90-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文95-96
• 致謝96-97
• 作者簡介97

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王言前;;模糊PID在電子束單晶熔爐高壓電源控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];熱加工工藝;2006年12期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 曾真;分析儀器中溫度的自適應(yīng)控制研究[D];杭州電子科技大學(xué);2010年

2 徐飛;電阻爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

3 錢明鋒;基于ARM和μC/OS-II的擠出機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2007年

4 李海峰;船舶柴油機(jī)冷卻水溫度智能控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];大連海事大學(xué);2007年

5 唐少林;基于模糊控制的CFB鍋爐水溫控制系統(tǒng)研究[D];新疆大學(xué);2010年

6 左婷;模糊PID控制中模糊控制規(guī)則的獲取方法[D];東北師范大學(xué);2010年

7 王利珍;特鋼廠脈沖燃燒加熱爐爐溫的模糊控制[D];河北工程大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID控制的電阻爐爐溫系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：474975