退火炉模糊pid算法

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1、窗体底端退火炉温度模糊自整定PID控制器的仿真研究发布者：王志辉  发布时间：2008-1-2915:02:00内容摘要摘　要：退火炉是一种热处理设备，要求有较精确的温度控制精度，但退火炉有非线性、时变和纯滞后等复杂特性，很难建立其数学模型。经典和现代控制方法不能达到好的控制效果。本文采用模糊自整定PID控制方法来控制退火炉温度，能实现对PID参数的在线自整定。运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对系统仿真，仿真结果表明，模糊自整定PID控制比常规PID控制效果好，并且有较好的适应力和鲁棒性。正文文

2、字大小：大中小退火炉温度模糊自整定PID控制器的仿真研究王志辉，孙耀民（武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070）摘　要：退火炉是一种热处理设备，要求有较精确的温度控制精度，但退火炉有非线性、时变和纯滞后等复杂特性，很难建立其数学模型。经典和现代控制方法不能达到好的控制效果。本文采用模糊自整定PID控制方法来控制退火炉温度，能实现对PID参数的在线自整定。运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对系统仿真，仿真结果表明，模糊自整定PID控制比常规PID控制效果好，并且有较好的适应力和鲁棒性。关键词

3、：退火炉模糊控制自整定仿真Researchonthesimulationofself-tuningfuzzyPIDcontrollerfortheTemperatureofAnnealStoveWangZhihui,SunYaomin(WuHanuniversityofTechnologyschoolofelectro-mechanic,HuBeiWuHan430070)Abstract:Theannealstoveisakindofheat-treatingfacilities,itrequireshi

4、ghlycontrolprecision.Butitisdifficulttoestablishthemathematicmodel,becauseitpossessessuchfeaturesasnon-linear,time-variable,purelag,etc.Boththeclassicalcontrolandthemoderncontrolcannotgetgoodcontroleffect.Thispaperadoptedtheself-tuningfuzzyPIDcontroller.I

5、tcanrealizetheself-tuningofPIDparameters.UtilizedthesoftwareofMATLAB/SIMULINKtosimulatethesystem.Thesimulationresultsshowthat,comparetotheconventionalPIDcontroller,theself-tuningfuzzyPIDcontrollerhasbettercontroleffectandperformsbetterinadaptabilityandrob

6、ustness.KeyWords:AnnealstoveFuzzycontrolself-adjustmentsimulation1前言退火炉是一种热处理设备，它把一种材料加热到一定温度并维持一段时间，然后让其自然冷却。其目的主要包括：(1)释放应力；(2)增加材料延展性和韧性；(3)产生特殊显微结构。不管是燃油、燃气还是电加热退火炉都要求有较精确的温度控制，以便降低退火工序的能耗。同时温度控制精确度还与退火炉结构相关，以水冷金属模球墨铸铁管直通式退火炉为例。高温下的金属很软，容易变形。为了防止变形只能让

7、管子在炉内不停的滚动，滚得越快，就越不容易变形。但是滚得太快，管子在炉内停留的时间又太短，达不到退火的目的。为了提高高温下铸管的强度和使炉子更经济，应保持合适的过热度。这样就能下调铸管的滚动速度，从而达到减小炉长设计尺寸。经典控制理论和现代控制理论都是建立在精确的数学模型（微（差）分方程、传递函数和状态空间表达式）的基础上的，但是大多数被控对象十分复杂，不同程度存在纯滞后，具有非线性和时变性。很难建立精确的数学模型来描述这些被控对象，有时甚至无法建立。退火炉本身是一个比较复杂的被控对象，它具有非线性、时变

8、和纯滞后等特征，很难建立其数学模型。模糊控制不用建立数学模型，可根据熟练操作人员对被控系统的控制经验或专家的知识为依据设计出控制器，实现对系统的快速并且稳定的控制。2控制方案确定模糊控制是以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为基础的计算机数字控制算法。从控制器的智能性来看，模糊控制属于智能控制的范畴。它的知识模型是由一组模糊推理产生的规则（主要是由模糊控制规则和表示对象特性的语言规则）构成的，它的人机对话能力较强，能够方