模糊温度控制器的设计与Matlab仿真
徐鹏201403026
摘要针对温度控制系统的时变、滞后等非线性特性及控制比较复杂的问题提出
了一种模糊控制方案以改善系统的控制性能该方案采用mamda
i推理型模糊控
制器代替传统的PID控制器依据模糊控制规则由SCR移相调控晶闸管控制电阻炉
电热功率实现对温度的控制Matlab仿真结果表明模糊控制的引入有效地克
服了系统的扰动改善了控制性能提高了控制质量
关键词温度控制器模糊控制仿真分析
中图分类号TP272
文献标志码A
AbstractForthetemperatureco
trolsystemwiththe
o
li
earcharactersof
timevaryi
ga
dlaga
dthecomplexityi
co
trolafuzzyco
trolalgorithmisp
rese
tedThealgorithmadoptsmamda
ireaso
i
gfuzzyPIDco
trollertoreplacethe
traditio
alPIDco
trollera
dusetheSCRphaseshiftthyristortoco
troltheelectric
resista
cefur
acepowerbasedo
thefuzzyco
trolrulestoimpleme
tthe
temperatureco
trolMatlabsimulatio
resultsshowthatthefuzzyco
trolca

effectivelyovercomethedisturba
cea
dimprovetheco
trolperforma
ce
Keywordstemperatureco
trollerfuzzyco
trolsimulatio
a
alysis
0引言
在工业生产过程中温度控制是重要环节控制精度直接影响系统的运行和产品质量在传统的温度控制方法中一般采取双向可控硅装置并结合简单控制算法如PID算法使温度控制实现自动调节但由于温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后等特点很难用数学方法建立精确的模型因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果鉴于此本文拟以模糊控制为基础的温度智能控制系统采用人工智能中的模糊控制技术用模糊控制器代替传统的PID控制器以闭环控制方式实现对温度的自动控制
1温度控制系统的硬件组成
在该温度控制装置中由SCR移相调控晶闸管控制电阻炉来实现对温度的控制在温控系统中通过CAN总线将控制站、操作站和通信处理单元连为一体温度控制系统的结构简图如图1所示
1
f图1温度控制系统结构简图
本系统现场控制站由主控卡ADAM5000CAN、总线适配卡PCL841、模拟量输入卡5017、模拟量输出卡5024构成基本控制回路其中被控对象为箱形电阻炉电压220V功率45kW额定温度1200℃系统采用镍铬热电偶作为温度传感器其检测温度范围为0～1300℃对应输出为0～5237mV采用DBW型温度变送器把热电偶输出的mV信号转变为0～5V标准模拟信号该信号经AD转换成数字信号送入计算机计算机将实际检测信号与给定信号比较后发出控制信号经DA转换成0～5V模拟信号该信号对应可控硅触发器的0～100触发触发可控硅的r