基于模糊控制的温度控制系统设计

2026/4/26 11:17:01

(式4-7)

(式4-8)

如图4.2所示的阶跃响应曲线,我们可以测量出曲线上升时间tr=75S以及达到峰值时间tp=115S。通过上式,我们计算出二阶模型的参数:ζ=0.46 T=32.5S。所以,被控对象的二阶参考模型是:

(式4-9)

当被控对象控制量阶跃输入为4V的时候,对象输出会稳定在500度,可以求得广义对象的放大系数:

( 式4-10)

系统仿真模型:

(式4-11)

图4.2欠阻尼阶跃响应情况

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4.3系统仿真

得到了对象的简单模型,我们开始对系统进行仿真。

(1)最初使用前面实验选取的一组参数 Ke=0.2,Kc=13.4,Ku=0.01 ,Ki=0.01 进 行 仿 真 , 当 系 统 输 入 为 阶 跃 信 号r(t)=400度时,系统响应曲线如图4.3所示。

图4.3系统阶跃响应仿真图

系统无静差,系统最大超调15度。

(2)将系数 Ke变小,其他参数不变,如 Ke=0.1,Kc=13.4,Ku=0.01,Ki=0.01 再次仿真,系统响应曲线如图4.4所示。系统超调量明显减小,最大超调量为2度。

图4.4系数 Ke变小时系统阶跃响应仿真图

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第5章 全文总结

本文以AT89C51单片机为核心控制器对控制系统进行有效的控制,单片机通过对 I/O口输出电平变化来调节是否进行加热以及加热的功率,实现温度的自动控制功能。并采用模糊控制算与传统的PID控制相结合,比传统的控制器精度高、超调量小、系统达到稳定的时间短,最后本文通过matlab对所设计的模糊控制系统进行了仿真。本温度控制系统具有很广泛的应用范围,在不改变参数的情况下可以对不同的控制对象进行控制,并且达到较好的控制效果。同时,本次设计还存在一些不足之处,在以后的学习和工作中会更加深入的对课题进行研究,以期能够真正做到学以致用。

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参考文献

[1]章卫国,杨向忠.模糊控制理论与应用[M],西北工业大学出版社,2012. [2]刘增良.模糊技术与应用选编[M],北京航空航天出版社,2012.

[3]李士勇.模糊控制.神经控制和智能控制论[M],哈尔滨工业大学出版社,2013. [4]刘向杰,周孝信,柴天佑.模糊控制研究的现状与新发展[J],信息与控制,2013,(4).

[5]郭霞.一种基于模糊控制的智能控制系统的研究[J],自动化博览,2012. [6]陈国先.单片机原理与接口技术[M],电子工业出版社,2014.

[7]武锋,陈新建.单片机模糊温度控制器的研究[M],北京:北京航空航天大学出版社,2012.

[8]龙升照,汪培庄.Fuzzy 控制规则的自调整问题[M].模糊数学,2012. [9]鲍新福,都志杰,王芳君.自调整比例因子模糊控制器[J],自动化学报,2013,(2).

[10]余永权.模糊控制技术与模糊控制家电[M],北京:北京航空航天大学出版社,2014.

[11]胡包钢,应浩.模糊控制技术研究发展回顾及其面临的若干重要问题[J],西安交通大学出版社,2014

[12]李少远,席裕庚,陈增强等.智能控制的新进展[J].北京:科学出版社,2014 [13]张恩勤,高卫华等.模糊控制系统近年来的研究与发展[M].控制理论与应用,2012

[14]诸静.模糊控制理论与系统原理[M],北京:机械工业出版社,2013. [15]易继揩,侯媛彬.智能控制技术[M],北京:北京工业大学出版社,2012. [16]何平,王鸿绪.模糊控制器的设计及应用[M],北京:科学出版社,2013.

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