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《基于模糊控制的智能溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、論文題目：基于模糊控制的智能溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計開題報告填寫要求1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始前完成，指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查后生效；2.學(xué)生應(yīng)按照統(tǒng)一要求（從教務(wù)處網(wǎng)站下載開題報告標準格式電子文檔）填寫開題報告，其中：字體小4號宋體，行距20磅，日期的填寫一律用阿拉伯數(shù)字書寫，如“2006年1月17日”或“2006-01-17”；3.根據(jù)專業(yè)的具體情況，學(xué)生應(yīng)查閱一定數(shù)量的參考文獻（不包括辭典、手冊）；4.完成后及時交給指導(dǎo)教師簽
2、署意見。2009屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1.設(shè)計背景或研究意義在工業(yè)生產(chǎn)中，控制對象各種各樣，溫度是生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗中普遍而且重要的物理參數(shù)之一。在生產(chǎn)過程中，為了高效地進行生產(chǎn)，必須對它的主要參數(shù)，如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。其中，溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當大的比例，其關(guān)鍵在于測溫和控溫兩方面。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟。由于控制對象越來越復(fù)雜，在溫度控制方面，還存在著許多問題。如何更好地提高控制性能，滿足不同系統(tǒng)的控制要求，是目前科學(xué)研究領(lǐng)域的一個重要課題。溫度控制一般指對某一特定空間的溫
3、度進行控制調(diào)節(jié)，使其達到工藝過程的要求。由于加熱原理、加熱裝置特殊結(jié)構(gòu)等具體原因，使得過程對象經(jīng)常具有較大的滯后性、非線性、難以建立準確的數(shù)學(xué)模型等特點，而系統(tǒng)的性能又很大程度上取決于溫度控制的精度。是否能夠在數(shù)學(xué)模型不夠精確、實時性較差的情況下，精確、穩(wěn)定的控制溫度系統(tǒng)就成了整個控制系統(tǒng)的一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。目前控制領(lǐng)域上采用的大多數(shù)是經(jīng)典PID控制調(diào)節(jié)。雖然PID控制具有算法簡單、可靠性高等優(yōu)點，但是PID控制有時效果并不理想。其原因是PID控制器主要針對具有準確數(shù)學(xué)模型的控制對象，在線整定參數(shù)的能力差，不能滿足系統(tǒng)在不同條件
4、下對參數(shù)的自整定的要求，從而限制了控制效果的進一步提高。模糊控制是近十幾年來迅速發(fā)展的一項技術(shù)，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及專家控制并稱為智能控制。其核心是模擬人的思維方式對一些無法得到精確數(shù)學(xué)模型的被控對象設(shè)計模糊控制器，通過建立輸入、輸出模糊集及模糊規(guī)則來實現(xiàn)有效的控制?？梢姡：刂剖且环N計算機數(shù)學(xué)控制方法，屬于非線性控制方法。用模糊邏輯實現(xiàn)控制研究的重點是控制器本身而不是被控對象，因此模糊控制特別適用于那些具有純滯后、大慣性、參數(shù)漂移大的非線性不確定復(fù)雜系統(tǒng)?？墒挂恍?fù)雜系統(tǒng)有可能獲得良好的動態(tài)特性，而靜態(tài)特性往往不能令人滿意。本課題
5、使用電加熱爐為控制對象，被控參數(shù)有強時變性、大滯后性。單純的使用PID控制，或是單純的使用模糊控制都不能很好的滿足控制精度和控制性能的要求。由此我們想到了一種綜合式的智能控制方式——Fuzzy-PID控制。即將模糊控制和PID控制結(jié)合起來，揚長避短，既保留了PID控制精度高的優(yōu)點，又選取了模糊控制靈活、動態(tài)性能好、適應(yīng)性強的特點。2.設(shè)計的主要環(huán)節(jié)或論文的基本內(nèi)容本課題討論的電加熱爐是雙輸入、雙輸出的立式試驗爐。電加熱裝置的加熱元件為上下兩組電阻絲（在數(shù)學(xué)模型中稱為雙輸入），套管中安裝被加熱的工件及其夾具，在上下兩組電爐絲旁通
6、過夾具可安裝兩支溫度測量元件，如熱電偶或熱電阻等作為輸出（在數(shù)學(xué)模型中稱為雙輸出）。根據(jù)實際溫控系統(tǒng)設(shè)計出把傳統(tǒng)的PID控制與模糊控制結(jié)合在一起，基于PLC運用Fuzzy-PID控制算法實現(xiàn)對溫度場的智能控制，使其既具有模糊控制的靈活性、響應(yīng)快、適應(yīng)性強等優(yōu)點，又具有PID控制精度高的特點，并充分發(fā)揮PLC可靠性高、編程簡單靈活、抗干擾能力強的優(yōu)點。對溫度場加以控制使溫度場溫度按設(shè)定曲線上升，完成升溫與保溫的目的。最終使設(shè)計的智能溫度控制系統(tǒng)滿足一下要求：1、學(xué)習(xí)能力。系統(tǒng)對于一個未知環(huán)境提供的信息進行識別、記憶、學(xué)習(xí)并利用積
7、累的經(jīng)驗進一步改善自身性能的能力；2、適應(yīng)性。系統(tǒng)應(yīng)具有適應(yīng)受控對象動力學(xué)特性變化、環(huán)境變化和運行條件變化的能力，實質(zhì)上是一種從輸入到輸出之間的映射關(guān)系；3、容錯性。系統(tǒng)對各類故障應(yīng)具有自診斷屏蔽和自恢復(fù)的功能；4、魯棒性。系統(tǒng)性能應(yīng)對環(huán)境干擾和不確定因素不敏感；5、實時性。系統(tǒng)應(yīng)具有相當?shù)脑诰€響應(yīng)能力，能夠?qū)ν话l(fā)狀況及時的做出反應(yīng)。鑒于上述情況，現(xiàn)將本課題分為以下幾部分內(nèi)容分別闡述。一、綜述：智能溫度控制的背景、意義；本課題的研究目標。二、被控對象詳述：被控對象為雙輸入、雙輸出的立式實驗電加熱爐。首先，介紹所要控制的實驗爐的
8、結(jié)構(gòu)；其次，分析控制對象的主要特性；最后，指出控制中存在的主要問題及理想的控制結(jié)果。三、控制算法的研究：分別介紹PID控制和模糊控制的原理及優(yōu)缺點。從單獨使用PID控制或是單獨使用模糊控制的局限性分析Fuzzy-PID控制的優(yōu)勢，在此基礎(chǔ)上結(jié)合兩者的特點提出本系統(tǒng)的智能控制方
