具有滞后特性的电阻炉温度控制系统研究铁水包

发布时间：2022-09-08 11:06:21

具有滞后特性的电阻炉温度控制系统研究

具有滞后特性的电阻炉温度控制系统研究 2012：要实现炉温自动控制需要三种功能的仪表，一是参数检测转换装置，通称传感器(与变送器)；二是比较与运算部件，通称控制器(调节器)；三是执行控制命令的部件，通称执行机构。总之，自动控制实际上是模拟人的观察和思维活动并代替人的操作。它反映的是人们的经验积累。随着科学技术的不断发展，人们的知识和经验愈来愈丰富，自动控制仪表自然也由简单向高级发展。 1模糊自整定P l D控制模糊控制适用于非线性、数学模型不确定的控制对象，对被控对象的时滞非线性和时变件具有一定的适应能力，同时对噪声也宵很强的抑制作用，即鲁棒件较好。但模糊控制器本身消除系统稳态误差的性能比较差，难以达到较高的控制精度。而PID控制止好可以弥补其不足，模糊白整定PID控制器分两步整定PID参数。第一步，初始PID参数的整定：先测定被控对象参数的粗略值，应用初值整定规则确定PID的初始值；第二步，PID参数的在线整定监测控制系统的响应过程，将其模糊化，综合用户期望、控制目标型、对象参数等，运用模糊推理自动进行PID参数的在线整定出。 2电阻炉采用模糊白整定P l D控制的可行性分析在工业生产过程中，电阻炉随着负荷变化或干扰因素的影响，其对象特性或结构发生改变。电阻炉温控具有升温单向件、大时滞和时变的特点，如升温靠电阻丝加热，降温依靠自然冷却，温度超调后调整慢，因此用传统的控制方法难以得到更好的控制效果。另外对于PID控制，若条件稍有变化，则控制参数也需调整。自适应控制运用现代控制理论在线辨识对象特征参数，实时改变其控制策略，使控制系统指标保持在最侍范围内。但由于操作者经验不易精确描述，控制过程中各种信号量以及评价指标不易定量表示，而模糊理论止是解决这一问题的有效途径嵋。人们运用模糊数学的基本理论和方法，把规则的条件操作用模糊集表示，并把这些模糊控制规则及有关信息(如评价指标、初始PID参数等)作为知识存入计算机知识库中，然后计算机根据控制系统的实际响应情况运用模糊推理，实现自动对PID参数的最侍调整。从以上的分析可知模糊自整定PID控制应用在具有明显的纯滞后、非线性、参数时变类似于电阻炉这样特点的控制对象可以获得很好的控制性能。大量的理论研究和实践也充分证明了用模糊自整定PID控制电阻炉温度是一个非常好的解决方法。它不仪能发挥模糊控制的鲁棒性好、动态响应好、上升时间快和超调小的特点，又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度。因此在温度控制器设计中，采用PID参数模糊自整定复合控制，实现PID参数的在线自调整功能，可以进一步完善PID控制的自适应性能，在实际应用中也取得了较好的效果。

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