基于自适应模糊PID控制的电阻炉温度控制系统

以电阻炉温度控制作为对象,针对温度常规PID控制系统由于温度的非线性、时变性和滞后性等特性,存在超调量较大、调节时间较长等问题,对控制系统采用自适应模糊PID控制算法,使用MATLAB软件的Simulink进行了仿真.由仿真结果知,该自适应模糊PID控制具有良好的控制性能.最后给出了该自适应模糊PID控制系统PLC的实...     

基于RS-485总线的主从分布式电阻炉温度群控系统

为了解决多个电阻炉的温度群控问题,本文采用工控机和RS-485总线,设计了主从分布式电阻炉温度群控系统,主站负责监控管理,从站负责电阻炉温度的采集和控制。系统通过RS-485总线将研华通信模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块连接在一起,结合组态王6.55实现电阻炉温度的采集与监控。系统实际运行表明,各设备兼容性良好,运行稳定,操作简单。该系统在工业温控领域具有广阔的应用前景。     

电阻炉智能温度控制系统的设计与仿真研究

以电阻妒为控制对象,采用机理分析法对电阻炉加温时的温度对象进行了分析,得到电阻炉的数学模型.针对电阻炉实际生产过程对温度控制的要求及其所具有的时滞性、非线性、模型结构不确定等特点,结合模糊控制技术和常规PID控制方法,组成模糊自整定PID控制器.运用MATLAB软件的Simulink建立电阻炉温度控制系统的仿真模型,并分别用常规PID控制、常规模糊控制和模糊自整定PID控制对电阻炉温控系统进行仿真实验.仿真结果表明,采用模糊自整定PID控制方案,系统的适应能力更强,控制精度更高,动态性能更好,具有一定的推广价值.     

模糊自适应PID控制在电阻炉温控中的应用仿真

电阻炉是一个具有工作参数随炉温变化而变化的受控对象,具非线性和大滞后的特性,很难建立其精确的数学模型.本文设计了一种电阻炉温模糊自适应PID控制器硬件系统及控制逻辑,首先将电阻炉温度模型等效为一阶惯性滞后环节,根据系统误差e和误差变化率ec作为系统的输入量,然后采用一种模糊自适应PID控制方法,对PID的参数进行在线自动调整.为了验证设计系统的合理性,通过软件MATLAB对整个控制系统进行建模和仿真.仿真结果表明:设定电阻炉控制炉温为100℃时,采用传统的PID控制算法超调量为18.5%,经过600 s达到稳态;而采用模糊自适应PID控制算法的超调量基本为零,达到稳态时间为300 s,由此说明模糊自适应PID控制算法响应快、达到稳态时间短且稳态效果好;在仿真时间第600 s的时候对两种不同电阻炉炉温控制系统添加一个-5℃的干扰信号,模糊自适应PID控制系统波动小、恢复稳态时间短,说明其抗干扰能力强、鲁棒性好;因此,通过本文研究表明:将模糊自适应PID控制算法应用在电阻炉温度控制中,控制效果好、实用价值高.     

基于DSP的模糊神经网络控制算法在电阻炉上的应用

目的 使电阻炉控制技术适应非线性、大滞后、大惯性、时变对象的控制要求,提高炉温的热效率和控制效果,达到节能的目的.方法 通过对电阻炉工作特性分析,根据电阻炉的特点及控制指标要求,采用了模糊控制与神经网络技术相结合方法,应用了DSP芯片,构建了基于DSP技术硬件和软件技术平台.结果 采用模糊控制神经网络控制方法,提高了系统的稳态性能和动态性能,减小超调量,缩短了动态调节时间,提高了控制系统的实时性,有效地实现了对电阻炉的温度控制.结论 基于DSP的模糊神经网络控制算法优于常规的控制方法,使炉温的控制精度大大提高,抗干扰能力增强,取得了良好的控制效果.     

基于模糊预测的MOCVD温度控制方法

为解决金属有机化合物化学气相淀积(MOCVD)设备温度控制的非线性、时变性以及大滞后等问题,给出了一种用模糊控制和预测控制相结合的复合控制方法．该模糊预测控制在模糊控制的基础上加入预测环节,通过增加相位超前减少时间滞后所带来的影响,准确预测温度变化趋势．与传统的控制方法相比较,具有算法简单,鲁棒性好的特点．仿真和试验表明,该方法有着较高的稳态精度和动态特性,在整个温度控制范围基本误差可达到1℃‰,有效改善了MOCVD系统温度的控制性能,对实际温度控制具有较好的指导意义．     

KMM控制器在电阻炉熔穴功率调节系统中的应用

本文介绍了使用KMM控制器实现硅酸铝耐火纤维生产电阻炉熔穴部分的功率控制。应用实践表明,KMM控制器用于硅酸铝耐火纤维的生产电阻炉的功率控制对稳定产量和提高产品质量起到了良好的作用。     

基于遗传算法的模糊-PID复合控制在电阻炉上的应用

目的用遗传算法对模糊控制器的控制规则的参数进行优化,提高炉温控制系统的动、稳态性能.方法实现模糊控制和PID控制在不同控制段的优化,并采用遗传算法优化控制参数和控制规则.结果使电阻炉炉温控制系统具有较高的控制精度和良好的动态特性和鲁棒性.结论采用MATLAB仿真及试验结果表明该方法有效可行,可以推广到其他温度控制系统的应用上.     

模糊控制理论在温度控制中的应用

将模糊控制理论应用到温度控制过程中，介绍了模糊温度控制器的设计过程和方法，并在电阻炉上实验研究，文中给出了在不同温度设定值和不同起始温度下的实验结果，实验结果表明，模糊温度控制器具有良好的控制性能。     

简易长时间延时电路

对采用CMOS缓冲器组成电容充放电式长时间延时电路进行了研究．讨论了其电路组成和参数设计,并通过电路仿真证明了其可行性．具有电路简单、延时时间长、成本低、寿命长等特点．特别适用于对延时精度要求不高的长时间延时控制的应用场合．若充放电电路中采用温度性能稳定的高精度电阻、电位器和电容元件组成,也可用于对延时精度要求较高的长时间延时控制的应用场合．     

基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统设计

针对传统电阻炉温控系统受时滞长、惯性大和非线性等因素影响而普遍存在超调量大和调节时间长等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统.采用基于神经网络的PID自适应控制器对温度进行准确控制,提出了模糊Smith预估补偿控制方法来消除纯滞后系统的超调并提高稳定性,并将该方法与传统PID和模糊PID的控制方法进行了比较.结果表明,该系统能够实现电阻炉温度的快速和准确控制.相对于其他两种方法,该方法在系统超调和调节时间方面有极大提高,增强了系统的鲁棒性,具有较好的工程应用前景.     

基于T—S模型模糊神经网络预测的退火炉温度控制

目的提出一种能够提高退火炉温度控制系统的性能和精度的具体方案,增强控制系统的鲁棒性．方法针对退火炉温度控制系统具有多变量,非线性和不确定性的特点,将T—S模糊神经网络与预测控制相结合,在线建立被控对象的数学模型,并用BP神经网络控制器对所得到的信息在线修正,进而控制退火炉炉温．并通过仿真与传统的模糊PID控制方案进行对比分析．结果T—S模糊神经网络预测控制方案具有较强的控制精度和动态性能,预测精度高、容错性好、收敛速度快,基本无超调等特点．结论T—S模糊神经网络预测控制能够提高产品退火质量、节能环保,可以应用于退火炉炉温的优化控制．     

基于阀门开度的加热炉模糊专家控制

针对具有多变量、时变、非线性、强耦合等特点的加热炉燃烧控制过程,采用模糊控制、专家系统等技术建立了加热炉燃烧过程智能控制系统,提出了直接针对空气阀门开度和煤气阀门开度的模糊专家控制技术。该模糊专家控制系统能根据炉温偏差和炉温偏差变化率直接获得阀门开度的设定值,从而对加热炉燃烧过程进行自动控制,大大提高了炉温控制精度和升降温速度,实现了炉温的实时、准确控制,稳态控制精度为5%。解决了常规控制中存在超调量大、升降温速度慢和实时性差等问题。系统已投入运行,产生了显著的经济效益和社会效益。     

基于稳态模型的加热炉烟风系统控制

由于加热炉烟风系统风量调节执行机构存在较严重的非线性、灵敏度差、变量间强耦合,基于动态的控制系统稳定性和安全性很难得到保障,为此提出采用稳态模型的烟风系统控制方法.利用该模型直接计算出调节量并送至执行机构进行调节,在等待一个稳态响应时间后,如果未能达到控制目标则根据稳定后的调整结果再进行下一次调节.给出了算法收敛的充分条件.该烟风系统控制方法避免了频繁调节所带来的安全隐患,克服了动态反馈控制存在的稳定性难题.将该方法应用于氧含量和负压的控制,实现了加热炉的整体自动控制.仿真研究和现场应用表明,控制效果良好,为加热炉的安全、平稳运行创造了条件,并为进一步的热效率优化提供了基础.     

S7—200PLC在温度控制系统中的应用

以金刚石小锯片连续烧结炉的温度控制系统为例,介绍了S7-200PLC在温度控制系统中的应用.该系统采用CPU226主机、热电偶模块EM231、模拟量输出模块EM232和晶闸管电压调整器实现了温度的PID控制.通过采用分段式PID控制烧结炉温度,实现了快速升温,系统升温超调量小、稳态温差小（±5℃）,达到了金刚石小锯片的生产工艺要求.     

非最小相位水轮机系统的预测PI控制

在实际应用中,非最小相位系统的负调会严重影响系统的平稳运行.本文利用简单易行且具有估计功能的预测PI控制来协调此类系统负调和调节时间相互制约的矛盾,针对不同工况的仿真实验表明该控制策略在保证调节时间基本一致的前提下,能够同时减小负调和超调,而且具有良好的鲁棒性能.     

电加热炉温度远程监控系统设计

为了提高温度控制的快速性和准确性,本文以电加热炉为被控对象,利用Visual Basic 6.0软件开发了基于PID控制算法的应用程序和图形用户界面,便于用户在线监测和设置参数,并通过RS-485总线实现了计算机与控制现场进行远程通信的温度监控。测试结果表明,该监控系统响应快速,且超调量较小,稳态时误差小于0.5%,系统各模块运行稳定,准确性较高,具有比较理想的控制效果。     

基于自动代码生成的共轨压力控制策略

为了缩短共轨压力控制算法的开发周期及降低开发成本,通过Matlab/Simulink及RTW Embedded Coder工具箱完成前馈控制加比例积分微分（PID）反馈控制的高压共轨压力控制策略的建模及自动代码生成.针对共轨压力在发动机一个工作循环内的波动规律,共轨压力控制系统定相位采样共轨压力传感器,提高共轨压力控制的稳定性.试验结果表明,稳态时共轨压力波动幅度小于1.5 MPa,阶跃响应时共轨压力超调量在2 MPa以内,稳定时间小于0.5 s,在不同燃油喷射量下,轨压波动总能稳定在±1.5 MPa以内.该控制策略易于实现,并兼顾控制精度及响应速度,完全满足高压共轨压力控制要求.     

电加热微型反应器的串级自适应预估控制

电加热微型反应器是化学和化工实验室中常用的设备 ,它的主要控制参数是反应器内部温度。要求升温快、超调小、稳定精度高 ,而且根据不同的实验要求 ,其温度设定值经常变化。这类被控对象的主要特点是时间常数特别大 ,用常规控制方法很难满足要求。针对电加热反应器这类大惯性对象 ,设计了一种基于参考模型的串级自适应预估控制方案 ,采用串级控制结构 ,用反应器壁温作为内回路 ,但是主回路的被控参数不是取自反应器内温 ,而是用响应更快的反应器壁温来预估反应器内温 ,并通过自适应律消除预估误差。实验表明 ,这种算法可以很好地克服对象的惯性 ,对于串级大惯性对象具有很好的控制作用。     

Coordinated and uncoordinated design of LFO damping controllers with IPFC and PSS using ICA and SFLA

A single machine-infinite-bus(SMIB) system including the interline power flow controllers(IPFCs) and the power system stabilizer(PSS) controller is addressed. The linearized system model is considered for investigating the interactions among IPFC and PSS controllers. To improve the stability of whole system again different disturbances, a lead-lag controller is considered to produce supplementary signal. The proposed supplementary controller is implemented to improve the damping of the power system low frequency oscillations(LFOs). Imperialist optimization algorithm(ICA) and shuffled frog leaping algorithm(SFLA) are implemented to search for optimal supplementary controllers and PSS parameters. Moreover, singular value decomposition(SVD) method is utilized to select the most effective damping control signal of IPFC lead-lag controllers. To evaluate the system performance, different operating conditions are considered. Reponses of system in five modes including uncoordinated and coordinated modes of IPFC and PSS using ICA and SFLA are studied and compared. Considering the results, response of system without controller shows the highest overshoot and the longest settling time for rotor angel at the different operating conditions. In this mode of system, rotor speed has the highest overshoot. Rotor angel in the system with only PSS includes lower overshoot and oscillation than system without controller. When PSS is only implemented, rotor speed deviation has the longest settling time. Rotor speed deviation in the uncoordinated mode of IPFC and PSS shows lower overshoot than system with only PSS and without controller. It is noticeable that in this mode, rotor angel has higher overshoot than system with only PSS. The superiority of the suggested ICA-based coordinated controllers is obvious compared with SFLA-based coordinated controllers and other system modes. Responses of coordinated PSS and IPFC SFLA-based supplementary controllers include higher peak amplitude and longer settling time compared with coordinated IPFC and PSS ICA-based controllers. This comparison shows that overshoots, undershoots and the settling times are reduced considerably in coordinated mode of IPFC based controller and PSS using ICA. Analysis of the system performance shows that the proposed method has excellent response to different faults in power system.