基于模糊PID的箱式电加热炉控制系统(15)

主要介绍了基于模糊控制的电加热炉控制系统。有模糊pi控制,模糊pid控制,单片机模糊控制等。

大连理工大学硕士学位论文

２模糊自整定ＰＩＤ控制器的设计

２．１引言

电加热炉是一个较为复杂的被控对象，可以用以下模型定量捕述它：

Ｇ６）：—Ｋｅ－—７０：一７Ｘ＋ｌ（２．１）

式中：Ｋ是为放大倍数；７’为时间常数：“为纯滞后时间。

在实际热力过程中，Ｋ、Ｔ、矗等参数随着被加热工件的热导率、装入量以及加热温度等因素的不同而变化，使得电加热炉具有很大的不确定性。要控制好这样一个大惯性、纯滞后、参数时变的非线性对象，至今仍是一个热点和难点。电加热炉温度控制技术的发展迅速。从模拟ＰＩＤ、数字ＰＩＤ至ＩＪ最优控制、自适应控制，再到智能控制，每一步都改善了使控制性能。其中常规ＰＩＤ控制和模糊控制最具代表性。

２．２常规ＰＩＤ控制简介

２．２．１ＰＩＤ控制器的结构和原理

ＰＩＤ控制器是一种基于对偏差“过去、现在和未来”信息估计的有效而简单的控制算法。常规连续型ＰＩＤ控制器的控制规律为：

∞）＝ＫｒＭｆ）＋砉∽＋乃警】

其中：ｅ（ｔ）＝ｒ（ｔ）一ｙ（ｔ）为系统的给定值与输出值的偏差；（２．２）

Ｋ。一比例系数；Ｚ一积分时问常数；Ｔ‘，一微分时间常数。

其控制系统原理如图２．１：

图２．１常规ＰＩＤ系统控制原理图

Ｆｉｇ．２．ＩＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆＧｅｎｅｒａｌＰＩＤ