基于模糊控制的电阻炉温度系统的设计与研究.doc

毕业设计(论 文) 基于模糊控制的电阻炉温度系统设计与研究 系 别 自动化工程系 专 业 自动化 班 级 50601班 姓 名 周其慧 指导教师 汪晋宽 2010年 6 月 日基于模糊控制电阻炉温度系统设计 摘要 温度控制在工业控制中一直是富有新意的课题，对于不同的控制对象，有着不同的控制方式和模式。温度系统惯性大、滞后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。本文以电阻炉为研究对象，研究一种最佳的控制方案，以达到系统稳定、调节时间短且超调量小的性能指标。 本文对电阻炉采用的研究方案是模糊控制，研究了模糊控制的机理，确定了电阻炉模糊控制器的结构，建立了模糊控制规则表。借助matlab中的Simulink和Fuzzy工具箱，对电阻炉PID控制系统和模糊控制系统进行仿真并进行对比分析。结果表明当采用PID算法时，系统的超调量与调节时间，不能同时满足技术要求。当采用模糊控制时，无论在响应的快速性、抑制系统超调量，还是在抗干扰方面都具有比常规PID控制更好的优越性，是一种较为理想的智能性控制方案。在整个设计是以罗克韦尔实验室提供的PLC和配套的软硬件设计电阻炉温度控制系统，以RSlogix5000软件为编程软件，通过控制过程中模糊控制不断改变控制器的参数来达到温度控制的目的。将模糊控制嵌入PLC缩短模糊控制开发周期，加快模糊控制技术的广泛应用，提高我国的工业自动化水平有着重大的意义。 关键词：PLC，电阻炉，常规PID控制，模糊控制 The Design of Resistance furnace Temperature Fuzzy Control System Based on PLC Author: Zhou Qihui Tutor: Wang Jinkuan,Li Qiuming Abstract Temperature control is a topic full of new meanings in industry, to different control object, there are different methods and modes. But It is difficult to control well because of characteristics of the temperature itself, such as its great inertia, serious time-lag and the difficulty to establish an accurate mathematical model of the object. A duty in this thesis is to study a kind of appropriate control method to the temperature of the resistance furnace. The method of the resistance furnace in the thesis is fuzzy control. The fuzzy control theory is studied and the resistance furnace fuzzy controller structure is determined ,the fuzzy control rule table is established. In this thesis, the PID control system and fuzzy control system are simulated by using Simulink and fuzzy logic tools in MATLAB. Experimental results illustrate that the PID control is used in the system, regulating time and overshoot always cannot achieve the specification. When fuzzy control is used, it is better in quickness、inhibiting system overshoot and anti-jamming than