• / 19
  • 下载费用:10 金币  

电加热炉_MATLAB仿真.doc

关 键 词:
电加热炉_MATLAB仿真.doc
资源描述:
天津城建大学课程设计任务书2013 -2014 学年第 2 学期控制与机械工程学院 电气工程及其自动化专业 班级 12 姓名 学号 课程设计名称: 过程控制 设计题目: 电加热炉炉温的模糊控制 完成期限:自 2014 年 6 月 22 日至 2014 年 6 月 27 日共 1 周设计依据、要求及主要内容:设计任务 电加热炉炉温的控制过程如下:测温元件将检测到的温度信号送到变送器的输入回路,经低电平自激调制放大后输出 mA 级的电流信号,该信号经过电阻后变为 0~5V 的电压信号,然后通过 A/D 转换将模拟量信号转换成为数字量信号,经过计算机与设定值比较、运算后,再由 D/A 转换输出 0~5V的模拟量电压信号,该电压直接控制晶闸管调功器的输出功率,从而对电加热炉的温度进行调节,调节范围:20~350℃。电加热炉温度控制系统示意图如图 1 所示:图 1 电加热炉系统示意图如图 1,本文中将控制信号 到炉膛温度 这一整个过程看作一个控制系统。电加热炉装置()ut()ct是一个具有自平衡能力的对象,可用一阶惯性和滞后环节来近似描述。被控对象参数 K=70,T=100 ,τ=80。系统的传递函数为:807()1sGse试用模糊控制器实现温度控制。二、设计要求1)超调小、调节时间短,系统无静差;2)给出控制策略和选定参数,并详细说明参数整定过程;3)给出 MATLAB 下的仿真曲线。4)给出硬件实现方案,包括控制器和检测回路芯片的具体型号。三、设计报告课程设计报告要做到层次清晰,论述清楚,图表正确,书写工整;详见“课程设计报告写作要求” 。四、参考资料[1] 何衍庆.工业生产过程控制(1 版) .北京:化学工业出版社, 2004[2] 邵裕森.过程控制工程.北京:机械工业出版社 2000[3] 过程控制教材指导教师(签字): 教研室主任(签字): 批准日期: 年 月 日摘要电加热炉是典型的工业过程控制对象,在我国应用广泛。电加热炉的温度控制具有升温单向性,大惯性,大滞后,时变性等特点。其升温、保温是依靠电阻丝加热,降温则是依靠环境自然冷却。当其温度一旦超调就无法用控制手段使其降温,因而很难用数学方法建立精确的模型和确定参数,应用传统的控制理论和方法难以达到理想的控制效果。本文以电加热炉为研究对象,针对电加热炉的特点,设计了双输入单输出结构的模糊控制器,将其应用于电加热炉温度控制系统,满足了温度控制稳定性的要求。关键词:温度控制;MATLAB;模糊控制器目录第一章 绪论 11.1 课题的背景 11.2 模糊控制的现状及原理 11.3 本文设计思路 2第二章 模糊控制器的设计 42.1 模糊控制介绍 42.2 模糊控制器的设计 42.2.1 建立模糊控制器结构 42.2.2 定义输入、输出模糊集并确定个数类别 52.2.3 定义输入、输出的隶属函数 52.2.4 编辑模糊控制规则 62.2.5 规则观测器 .82.2.6 输出曲面观测器 8第三章 建立 simulink 仿真模型 103.1 原系统的 simulink 仿真模型 .103.2 模糊控制 simulink 仿真 .10第四章 硬件系统 124.1 系统总体设计 .124.2 温度传感器的选择 .124.3 A/D 转换电路 124.4 声光报警电路 124.5 人机界面 .134.6 功率控制电路 13第五章 总结 14第六章 参考文献 150第 1 章 绪论1.1 课题的背景电阻炉是热处理工艺过程中应用最广、数量最多的电炉,其本身是一个较为复杂的被控对象。电阻炉温度控制器在冶金、化工、机械等各类工业控制过程中都得到了广泛应用。 电阻炉温控制系统是一个闭环反馈控制系统,他将温度传感器检测到的实际炉温经 A/D 转换后,送入计算机中,与设定值进行比较得出偏差,并将此偏差送入控制器中,经过计算得出对应的控制量控制可控硅驱动器,调节电阻炉的加热功率,从而实现对炉温的控制。 目前在炉温控制系统中最常采用的是 PID 控制,以 PID 算法为核心的各种形式 DDC 控制系统,是目前电加热炉温度控制系统普遍使用的方法。PID 调节是最成熟且应用最广泛的一种控制方法。在模拟控制系统中,其过程控制是将被测参数温度由传感器变换成统一的标准信号后输入调节器,在调节器中与给定值进行比较。再把比较器的差值经 PID 运算后送到执行机构,改变进给量,以达到自动调节的目的。在数字控制系统中则是用数字调节器来代替模拟调节器,按偏差的比例、积分和微分进行控制和调节。PID 调节器具有结构简单、调整方便和参数整定与工程指标密切相连等特点,对于大部分对象控制精度也较高,这些优越性使得 PID 结构调节器是连续系统中应用
展开阅读全文
  微传网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:电加热炉_MATLAB仿真.doc
链接地址:https://www.weizhuannet.com/p-9801480.html
微传网是一个办公文档、学习资料下载的在线文档分享平台!

微传网博客

网站资源均来自网络,如有侵权,请联系客服删除!

 网站客服QQ:80879498  会员QQ群:727456886

copyright@ 2018-2028 微传网络工作室版权所有

     经营许可证编号:冀ICP备18006529号-1 ,公安局备案号:13028102000124

收起
展开