基于模糊pid原理的时效炉温控系统研究

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1、分类号：ＴＭ４１单位代码；１０１８３：２０１扔５Ｅ０９３密级研堯生学号：公开古林大学否巧古学位ｉ仑文专北学位（）基子模糊ＰＩＤ原理的时效妒湿控系统研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｏｆＡｇｉｎｇＯｖｅｎＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚＰＩＤＴｈｅｏｒｙｙ作者姓名：张永软类朔：工程硕古领域（方向）；电气工程指导教师：刘光达教授张乃辉髙级工程师培养单位：仪器科学与电气工程学腕２０１６年１１月未经本论文作者的书面授巧，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本

2、的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担優巧的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明，是本人在指导教师的指导下，：所呈交学位论文独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本。文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中抖明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名＾曰期：＞／＾年＂月曰基于

3、模糊PID原理的时效炉温控系统研究ResearchonTemperatureControlSystemofAgingOvenBasedonFuzzyPIDTheory作者姓名：张永轶专业名称：电气工程指导教师：刘光达教授张乃辉高级工程师学位类别：工程硕士答辩日期：2016年11月26日摘要基于模糊PID原理的时效炉温控系统研究现用时效炉采用三位式温控系统。在热处理工件时工艺温度宽泛，并且保持这个宽泛的温度时人工负荷量太大。所以要对该设备需要改造的方案进行研究。将工艺温度控制在±10℃，并减少操作人员一人。而常规PID控制单元具有构造简洁、性能高并且运行稳定，其被使用

4、在多数的操控过程之中。可是常规的PID控制在系统的反馈参数改变、工作的环境发生改变的时候，通常不能获得优良的控制性能。针对这种状况，我们采用不需建立精准的数学模型的模糊控制方法，在可编程逻辑控制器实现来完成设备的改造。同时本文采用串级控制可以改善温度调节过程的动态特性，提升系统的响应的频率。在相同的衰减程度条件下，主调节器产生的增益很大。所以将模糊控制的方式用在了串级控制的主要调节器上，并在次级控制回路的调节器上使用了一般PID控制。具体根据燃气温度系统的特性，选取适当的模糊规则，通过建立模糊控制规则的查询表，设计了PID控制器以及模糊控制器。将设计好的方案在Sim

5、ulink软件上进行仿真试验，完成了对于常规PID控制器和模糊PID控制器的控制性能比较。本设计是基于西门子S7-300PLC的硬件和编程系统设计的。并通过组态王软件v5.53对设备运行的变化进行监控。关键词：过程控制，PID控制，模糊控制，PLC，组态王IAbstractResearchonTemperatureControlSystemofAgingOvenBasedonFuzzyPIDTheoryTheagingovenwhichbeusedinourworkshopusedbytheThree-pointtemperaturecontrolsystem.wh

6、enitworks,keeptheprocesstempretureistoobroad.andkeepthisstatecastlotofoperator’svigor.sothesystemneedsadesigntoberemoulded.Wewantthenewsystemcontroltempreturebetween±10℃.Andanotherpurposeisthatreduceoneoperator.TheconventionalPIDcontroliswidelyusedinprocesscontrol,forsimplestructureand

7、stableperformance.Butwhenthesystemparameterandworkingenvironmentchanges,theconventionalPIDcontrolusuallywillloseitscontrolperformance.WewillremouldeditbasedontheknowledgeofProgrammableLogicControllerandfuzzycontrolwhichdonotneedtobuildaccuratemathematicalmodel.Atthefirstofthisarticle