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基于模糊PID的电阻炉温度控制系统研究

更新时间：2020-04-02 10:47:59 大小：3M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：温度控制系统 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

电阻炉温度控制系统在工业生产过程控制中是一种常见的而且重要的控制系统。近年来随着工业的发展，对电阻炉的温度控制又提出了更高的要求，但是由于电阻炉的温度控制具有非线性、大惯性、大滞后等特点，因此给控制过程带来很大困难。本文以SX-4-10型箱式电阻炉为控制对象，研究一种合适的控制方案对其控制，达到调节时间短、超调量小于0.5％且稳态误差在±1℃内的性能指标，从而提高其控制效果。

    首先，采用机理分析法对电阻炉正常工作时的温度对象进行分析，从理论上建立电阻炉被控对象的数学模型。研究了常规PID控制方案、模糊控制方案，并利用Matlab的Simulink开发环境和模糊逻辑工具箱分别对电阻炉PID控制系统、纯模糊控制系统进行仿真分析。结果表明PID控制系统超调量太大，模糊控制系统虽然能有效减少超调量，但稳态误差较大。

    其次，针对PID控制利模糊控制的优缺点，设计了基于模糊自适应PID的电阻炉温度控制器。利用Matlab的Simulink开发环境和模糊逻辑工具箱对电阻炉的模糊自适应PID控制系统进行仿真分析，结果表明模糊自适应PID控制可实现调节时间短、超调量小于0.5％、稳态误差在±1℃内的性能指标，并对该控制方案的抗干扰性，鲁棒性进行了仿真分析，进一步验证了该控制方案是一种较为理想的智能型控制方案。

    最后，以单片机STC89C52为核心控制器，设计了系统的硬件电路，实现了温度的采集与控制、超限报警等各种功能。在进行硬件电路设计的同时，也进行了相应的软件设计，系统的软件设计采用了模块化结构，具有可移植性强和通用性强的特点。

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