基于MATLAB原稳加热炉出口温度模糊控制策略研究(附程序)(课题申报表,任务书,开题报告,中期检查表,外文翻译,论文26000字,程序,答辩PPT)
摘 要
近年来随着工业的发展，电加热炉在工业控制中的应用越来越广泛。温度是电加热炉控制系统的一个主要参数，对温度的控制要求也越来越高。传统控制算法一般要建立在一定的数学模型之上，模型的精确度对控制效果有直接的影响。然而电加热炉是一种具有非线性、纯滞后、大惯性、时变性和升温单向性的控制对象，很难用数学方法建立精确模型。
模糊控制不依赖于模型，但由于它的理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。传统PID控制理论成熟，容易实现，虽然大多数情况下可以满足性能要求，但其性能取决于参数的整定情况，且它的快速性和超调量之间的矛盾关系，使它不能同时满足快速升温和超调量小的要求。本设计将模糊算法和常规PID算法结合起来，在手动经验的基础上建立模糊规则，在线自整定PID的参数，提高控制效果。
首先介绍了模糊PID控制器的设计方法，并用Matlab仿真模糊PID控制算法，分析了模糊PID在加热炉温度控制中的可行性。对实验结果进行了分析。实验证明模糊PID算法在加热炉温度控制中有着明显的优势。
关键词：温度控制；原稳装置；加热炉；模糊PID
Abstract
In recent years,with the development of the industry,electric heating furnace is applied more and more widely in industrial control.Temperature is an important parameter of electric heating furnace control system,the temperature control requirements are also getting higher and higher.The traditional control algorithms are generally based on certain mathematical model,the accuracy of the model has a direct effect on the control effect.However,the electric heating furnace is a nonlinear,large inertia,pure lag,Time variation and temperature control object unidirectional,it is difficult to establish accurate model by the method of mathematics.
Fuzzy control does not depend on the model,but the theory is not perfect, complex algorithm,control process will have a steady state error.The traditional PID control theory is mature,easy to implement,although in most cases can meet the performance requirements,but its performance depends on the parameter tuning,and the contradiction between the speediness and overshoot,so it cannot satisfy the rapid heating and small overshoot requirements.The design of the fuzzy algorithm and the conventional PID algorithm,fuzzy rules are established based on manual experience, online parameter self-tuning PID control effect, improve.
First introduced the design method of the fuzzy PID controller,and use Matlab simulation of fuzzy PID control algorithm,analyzes the feasibility of fuzzy PID in temperature control of heating furnace.The experimental results are analyzed. Experiments show that in the temperature control of heating furnace fuzzy PID algorithm has obvious advantage.
Keywords: temperature control;Crude oil stability devices;heating furnace; fuzzy PID
目 录
第1章 概述 1
1.1 原稳加热炉背景及发展 1
1.2 原稳加热炉现场应用 3
1.3 原稳加热炉的工艺流程 4
1.4 原稳加热炉出口温度的控制意义 6
1.5原稳加热炉的国内外现状 6
1.6模糊控制的国内外现状 7
第2章 PID控制理论 8
2.1 PID控制概述 8
2.2 PID控制算法 10
2.3 PID参数整定方法 12
第3章 模糊控制 16
3.1 模糊控制理论 16
3.2 模糊控制器的设计 23
3.3 模糊PID控制理论 26
3.4 模糊PID控制算法 27
3.5 模糊PID控制器的设计 28
第4章 matlab模拟仿真 32
4.1 Matlab软件系统的构成 32
4.2 原稳加热炉中模糊控制的应用 33
4.3系统的仿真 33
4.4仿真的结果与分析 37
结 论 39
参考文献 40
致 谢 41
附 录 42
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