玻璃钢波瓦温度模糊PID复合控制研究

摘要

本文以某玻璃厂生产过程温度控制为背景，运用模糊控制技术和PID设计了以单片机为中心，模糊—PID复合温控系统。论文首先介绍了玻璃钢波形瓦的生产工艺及对控温的要求，然后建立了温度控制系统模型，最后设计了模糊PID控制算法，并进行了仿真以及对控制系统的实现等进行了论述。
　　在控制算法上，研究了当前国内外模糊控制技术和PID控制技术的理论和方法，分析了数字PID控制系统和几种复合模糊控制系统在温度控制方面的优缺点，并针对传统PID控制技术在解决一些复杂、非线性强耦合、时变参数、大时延等复杂工业对象方面控制效果不理想这一问题，提出把模糊控制理论和PID控制理论相结合方法，综合PID控制具有算法简单、可靠性高和稳态误差小的优点和模糊控制具有灵活性、鲁棒性、稳定性好的优点，设计了模糊—PID复合控制系统，有效的解决了原玻璃钢波瓦生产线温度控制稳定性不足的问题。MATLAB仿真结果表明，系统稳定可靠，智能化程度高。在50℃工艺要求下，达到±2℃的控制精度，完全符合生产要求。
　　本文以模糊控制算法为基础，设计了以AT89C51单片机为主体的，能进行较复杂的数据处理和复杂控制功能的温度控制系统，单片机根据输入的各种命令，得到控制值，输出脉冲触发信号，通过过零触发电路驱动双向可控硅，从而加热玻璃钢波瓦生产线加热区的空气温度。

目录

玻璃钢波瓦温度模糊PID复合控制研

RESEARCH OF FRP TEMPERATUREFUZZY PID CONTROL

摘要

Abstract

绪论

1.1 研究的目的及意义

1.2 模糊控制及PID 控制技术在国内外的发展现状

1.2.1 在国外的现状和发展

1.2.2 在国内的现状和发展

1.3 本文的研究内容

第2章 玻璃钢波形瓦生产工艺及温度控制过程模型

2.1 玻璃钢波瓦生产线的流程

2.2 玻璃钢波形瓦成型工艺过程

2.3 温度控制过程模型建立

2.4 本章小结

第3章 模糊-PID复合控制原理与仿真

3.1 模糊控制的基本理论

3.2 模糊-PID复合控制算法研究

3.2.1 模糊控制算法研究

3.2.2 PID调解规律的数字算法

3.3 常规PID控制参数的整定

3.3.2 工程整定法

3.4 模糊-PID复合温度控制方法

3.5 模糊PID控制效果仿真研究

3.5.1 仿真方案

3.5.2 仿真结果分析

3.6 本章小结

第4章 模糊PID温控系统硬件设计

4.1 温控过程总体方案的设计

4.1.1 主加热器控制

4.1.2 动力控制

4.1.3 工作状态显示及故障保护

4.2 硬件结构

4.3 各主要功能模块

4.3.1 温度检测电路

4.3.2 AT89C51 单片机接口电路

4.3.3 可控硅调功控温

4.3.4 掉电检测与保护电路

4.4 本章小结

第5章 模糊PID温控系统软件设计及实验结果

5.1 温度控制系统软件设计

5.2 温控系统工作方式

5.3 实际运行效果

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致谢

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