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1、变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用2011年第3期计算机与现代化JISUANJIYUXIANDAIHUA总第187期文章编号:1006-2475(2()l1)03-0102-03变论域模糊控制在高温马弗炉中的应用刘向,周新志(四川大学电子信息学院,四川成都610065)摘要:以高温马弗炉为被控对象,着重阐述如何在高温马弗炉的
2、升温过程中将变论域方法与一般模糊PID控制两者结合起来,实现变论域模糊PID控制.这样,在一些对温度要求较苛刻的情况下,系统可以保证超调更小,响应更快,抗干扰能力强.并基于变论域模糊PID算法设计一个模糊PID控制器.最后对整个系统在Matlab环境下进行仿真实验.对比一般模糊PID控制和变论域模糊PID控制的动,静态性能,从实验角度深入分析验证变论域模糊PID控制具有更佳的性能参数和控制效果,关键词:高温马弗炉;变论域;模糊控制;PID;仿真中图分类号:TP273文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1006—2475.2011.03.028ApplicationofVari
3、ableUniverseFuzzy?-PIDControlinHi—tempMuffleResistanceFurnaceLIUXiang,ZHOUXin—zhiSchoolofElectronicsandInformationEngineering,SichuanUniversity,Chengdu610065,China)Abstract:Asthecontrolledobjectishi—tempMuffleresistancefumace.thepapermainlydiscusseshowtocombinevariableuni.versealgorithmandfuzzy?-PI
4、Dcontrolalgorithminthetemperature—riseperiodofHi-?tempMuffleresistancefumacetoachievevar—iableuniversefuzzy.PIDcontro1.ThevariableuniversefuzzyPIDcontrolcanensurethefasterresponse.1essovershootandbetterabilityofanti-jammingintheharshtemperatureenviromnent.Intheend,itdesignsavariableuniversefuzzy—PI
5、Dcontrollerwhichbasedonvariableuniversefuzzy—PIDalgorithmandsimulatesthewholesystemintheSimulinkenvironmentonMatlab.comparesvariableuniversefuzzy.PIDthfuzzy—PID.thesimulationexperimentprovesthevariableuniversefuzzy.PIDhasbetterperform.aneeparameterandcontroleffect.Keywords:hi-tempM衄eresistancefurna
6、ce;variableuniverse;fuzzycontml;PID;simulation0引言高温马弗炉广泛应用于工矿企业,科研院所等实验室的化学分析及物理测定,石器,瓷器,陶瓷的烧结,金属的退火,淬火及回火的高温热处理.一般采用硅钼棒加热,最高可到1600—1800oC.其升温控制系统采用典型PID+SSR控制.但是,在一些对温度控制要求较严的情况下,常规PID控制性能欠佳.如在金属材料的热处理中,过大的温度超调会严重影响材料的性能,因此,采用更有效的温度控制手段是很必要的.本文将给出变论域自适应PID的设计方法,并从Maflab仿真证明这种方法的有效性.1模糊控制器的设计原理1.1变
7、论域参数自整定PID的结构设计从图1中可以看出,PID参数模糊自整定是找出图1变论域模糊控制器设计原理图3个参数Ki,KK与e和ec之间的模糊关系,在允许范围内不断地检测e,ec,根据模糊控制原理来对3个参数进行修改,以满足不同e和ec时对控制参数的不同要求,使被控对象有良好的动,静性能.而变论域自适应模糊PID控制的实质是在模糊PID的基础上加人变论域的思想,使得输入和输出的基本论域随着控制需求按照一定的准