论文部分内容阅读
电加热炉是一个非常典型的具有非线性、大惯性、大滞后特点难以精确控制的系统,很难建立起一个非常准确的数学模型,通常采用常规PID温度控制系统带来的主要问题是系统的超调量较大,整个温度系统的振荡性较强,抗干扰性差等,为了解决类似问题,必须采用一种更为先进的控制方式来解决此类问题。本论文首先介绍了国内外在电加热炉温度控制系统的发展趋势及研究现状,详细地分析了常规PID控制和模糊PID控制方式的基本原理和各自的特点,通过比较、分析后提出了一种新的控制方式即将这两种控制方式有机结合在一起,且参数还能够自动调整,称之为参数自整定模糊PID控制方式,为了验证此种控制方式的可行性,首先利用MATLAB仿真软件将参数自整定模糊PID控制方式与常规的PID控制和模糊PID控制方式进行比对,其性能要优于后两种控制方式,具有超调量更小,抗干扰性更强、进入稳定状态的时间更短,控制精度更高的特点。为了进一步验证仿真结果,搭建起硬件的实验平台,利用单片机IAP15F2K61S2采用参数自整定模糊PID控制方式对电加热炉进行控制,其实验的结果进一步验证了此种控制方式的优越性、正确性和可靠性。利用参数自整定模糊PID控制方法对电加热炉进行精确的温度控制,其整个系统的反应速度与常规的PID控制系统比较明显要快,超调量小,抗干扰性强,系统的稳定性优,自适应能力强、动态特性好、精确度高和鲁棒性强。