冶煉廠電熱前床三相電流平衡自動控制系統

電氣自動化論文編號:ZD564 論文字數:30729,頁數:73，有開題報告，任務書，文獻綜述

目  錄

摘  要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  緒論…………………………………………………………………………………1
 1.1 課題名稱及來源………………………………………………………………………1
 1.2 研究的意義及目的……………………………………………………………………1
 1.3 設計任務及要求………………………………………………………………………1
第2章  總體方案確定………………………………………………………………………3
 2.1 系統總體設計…………………………………………………………………3
   2.1.1系統的控制任務…………………………………………………………3
   2.1.2控制任務的分析與比較…………………………………………………4
 2.2電熱前床的基本工作過程……………………………………………………6
 2.2.1電熱前床的工作原理或工藝流程………………………………………6
 2.2.2電熱前床的主要電氣參數和設備的選擇………………………………8
 2.2.3電熱前床主要尺寸的確定………………………………………………10
 2.2.4其它主要器件的技術參數………………………………………………12
第3章  系統硬件實現………………………………………………………………13
 3.1 步進電機的控制電路………………………………………………………13
 3.2 單片機型號的選擇…………………………………………………………15
 3.3 硬件接口電路設計…………………………………………………………18
   3.3.1A/D轉換接口電路設計…………………………………………………19
  3.3.2外圍設備接口電路設計…………………………………………………21
第4章  系統軟件實現……………………………………………………………………23
 4.1軟件實現的步驟……………………………………………………………23
 4.2 系統整體功能確定…………………………………………………………24
 4.3 程序流程圖設計……………………………………………………………24
     4.3.1主程序設計……………………………………………………………24
     4.3.2各子程序設計…………………………………………………………25
 4.4控制算法設計………………………………………………………………34
          4.4.1PID控制算法介紹…………………………………………………34
             4.4.2PID控制原理……………………………………………………35
             4.4.3數字PID控制算法……………………………………………35
             4.4.4模糊PID控制系統…………………………………………36
第5章  MATLAB仿真……………………………………………………………………40
 5.1 MATLAB語言的功能特點及其應用………………………………………40
 5.2控制系統仿真的基本基本原理……………………………………………40
 5.3控制系統仿真的特點………………………………………………………41
 5.4本系統的仿真分析…………………………………………………………41
     5.4.1模糊邏輯工具箱的建立………………………………………………41
     5.4.2simulink仿真分析……………………………………………………43
 小結……………………………………………………………………………………46
參考文獻……………………………………………………………………………………47
致謝…………………………………………………………………………………………49
附錄：源程序清單…………………………………………………………………………50

摘要隨著現代控制技術的發展，控制范圍和控制精度的擴大，以及單片機技術的飛速發展，微型計算機已普遍的應用于生產過程的自動控制領域中。本設計課題采用模糊PID控制相結合進行控制的方法。
 FUZZY-PID調節器結構簡單，適應性強，特別是不依賴對象的精確模型，對系統參數的變化具有較好的魯棒性，可以解決工業過程精確建模的困難, 而且其應用時期較長，控制工程師們積累了大量的PID控制器參數的調節經驗，但是對于時變對象和非線性系統，像本設計電熱前床電極電流的大小變化便是如此,傳統的PID控制往往不能達到令人滿意的程度。通過對系統設備和原理的分析研究，本設計討論將模糊控制和PID相結合的智能控制理論在電流平衡自動控制系統中的應用,研究分析了模糊PID控制策略；在仿真研究方面，利用MATLAB軟件，對傳統PID系統和模糊PID系統分別進行了仿真分析，并進行了變參數比較。通過仿真分析和實時控制結果表明模糊PID 控制能提高工作系統的可靠性和安全性，以達到高效率、高標準的目的。
關鍵詞：模糊控制   PID控制   魯棒性    智能控制   實時控制