基于模糊控制的恒温控制器的研制
发布时间：2022-04-25 19:06
本课题来源于吉大·小天鹅分析仪器有限公司的水分测量仪的研发和设计,对特定样品的烘干只有在特定的温度下水分才能被烘干的最快并且不损坏样品,因此要进行恒温控制。文中介绍了恒温控制器的设计过程,主要包括硬件电路设计,红外温度测量和恒温控制算法以及系统的整体软件设计。在此基础上,根据恒温控制器的设计过程,详细介绍恒温控制的模糊控制器的设计,对于经典的控制方法,必须给出其精确的数学模型,才能进行有效的控制,但是对于某些被控对象是非线性的,参数多,被控对象复杂,很难有精确的数学模型,比如温度这种典型的非线性被控对象,采用模糊控制算法能很好的解决这个问题。由于经典的模糊模糊控制稳态精度欠佳,本设计的改进措施是在模糊控制器中通过引入积分控制作用来提高其稳态精度,组成了模糊-积分控制器,这种引入积分的方法可以消除大的稳态误差,最后系统的恒温控制精度为±0.1℃,系统工作稳定。
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
内容提要
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 本论文的研究内容
1.2.1 设计目标
1.2.2 硬件电路结构方案
1.2.3 软件设计
1.3 论文结构安排
第二章 恒温控制器的硬件电路设计
2.1 系统设计总体方案
2.2 恒温控制器系统组成和基本工作原理
2.3 加热装置
2.3.1 红外加热技术简介
2.3.2 远红外加热技术的优点
2.3.3 远红外瓷厚膜加热器
2.4 温度传感器
2.4.1 红外测温技术简介
2.4.2 IRt/c.01 型红外温度传感器
2.5 温度测量
2.5.1 信号调理部分电路
2.5.2 模数转换电路
2.5.3 温度曲线拟合
2.6 加热器的功率控制
2.6.1 固态继电器的驱动电路
2.6.2 加热器功率控制的实现
2.7 单片机、显示和按键部分电路
2.8 电源部分
2.9 本章小结
第三章 模糊控制理论概述
3.1 模糊控制理论的产生及应用
3.1.1 模糊控制理论的产生
3.1.2 模糊控制理论国内外的发展状况和应用
3.2 模糊控制在自动控制中的优势
3.3 模糊理论的数学基础
3.3.1 模糊集合和隶属函数
3.3.2 模糊算子和模糊关系
3.4 本章小结
第四章 恒温控制模糊控制器的设计
4.1 模糊控制系统
4.2 模糊控制器的基本结构
4.2.1 模糊化
4.2.2 模糊推理
4.2.3 去模糊化
4.2.4 模糊控制的几种方法
4.3 恒温控制的模糊控制器的设计
4.3.1 问题描述
4.3.2 模糊控制器的输入和输出变量
4.3.3 设计模糊控制器的控制规则
4.3.4 模糊控制器模糊化、模糊推理、去模糊化的确定
4.3.5 模糊控制器的实现
4.3.6 优化模糊控制器
4.4 本章小结
第五章 总体软件设计及实验结果
5.1 恒温控制器总体软件设计
5.1.1 系统工作过程
5.1.2 系统的恒温控制过程
5.1.3 系统各部分的软件设计
5.1.4 系统软件设计的创新之处
5.2 恒温控制器实验数据
5.2.1 模糊控制器参数调节
5.2.2 不同设定温度下的恒温控制过程
5.2.3 恒温控制器恒温抗干扰实验
5.3 系统设计的抗干扰措施
5.4 本章小结
结束语
参考文献
中文摘要
ABSTRACT
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度恒温控制电路[J]. 张洪昌,田会方,赵恒. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2006(04)
[2]MCS-51单片机温度控制系统的设计[J]. 张开生,郭国法. 微计算机信息. 2005(07)
[3]温度控制系统的信号采样放大及A/D转换电路设计[J]. 郑爱红,周仲. 微计算机信息. 2005(07)
[4]提高模糊控制器控制精度的实用方法[J]. 张明君,张化光,薛必春,颜闽秀. 控制工程. 2004(02)
[5]一类非线性时滞系统的实时模糊控制器设计[J]. 郭小华,韩安太. 控制工程. 2004(02)
[6]参数自调整模糊控制在炉温控制中的应用[J]. 李界家,付萍,片锦香,马斌. 控制工程. 2004(01)
[7]模糊控制器在温度控制中的应用[J]. 李军,王孙安. 机床与液压. 2003(04)
[8]固态继电器及在应用中一些问题的探讨[J]. 彭建,刘跃. 贵州工业大学学报(自然科学版). 2000(06)
[9]模糊推理的程序化[J]. 同小军,白连平,刘为清,陈秀真. 基础自动化. 2000(02)
[10]模糊控制的应用现状及未来发展趋势[J]. 梁慧冰,周青青. 广州自动化. 1994(03)
硕士论文
[1]基于模糊控制的气体流速控制仪设计[D]. 李伟.吉林大学 2005
[2]即热式电热水器模糊温度控制器的研制[D]. 俞红杰.浙江工业大学 2005
本文编号：3648171
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
内容提要
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 本论文的研究内容
1.2.1 设计目标
1.2.2 硬件电路结构方案
1.2.3 软件设计
1.3 论文结构安排
第二章 恒温控制器的硬件电路设计
2.1 系统设计总体方案
2.2 恒温控制器系统组成和基本工作原理
2.3 加热装置
2.3.1 红外加热技术简介
2.3.2 远红外加热技术的优点
2.3.3 远红外瓷厚膜加热器
2.4 温度传感器
2.4.1 红外测温技术简介
2.4.2 IRt/c.01 型红外温度传感器
2.5 温度测量
2.5.1 信号调理部分电路
2.5.2 模数转换电路
2.5.3 温度曲线拟合
2.6 加热器的功率控制
2.6.1 固态继电器的驱动电路
2.6.2 加热器功率控制的实现
2.7 单片机、显示和按键部分电路
2.8 电源部分
2.9 本章小结
第三章 模糊控制理论概述
3.1 模糊控制理论的产生及应用
3.1.1 模糊控制理论的产生
3.1.2 模糊控制理论国内外的发展状况和应用
3.2 模糊控制在自动控制中的优势
3.3 模糊理论的数学基础
3.3.1 模糊集合和隶属函数
3.3.2 模糊算子和模糊关系
3.4 本章小结
第四章 恒温控制模糊控制器的设计
4.1 模糊控制系统
4.2 模糊控制器的基本结构
4.2.1 模糊化
4.2.2 模糊推理
4.2.3 去模糊化
4.2.4 模糊控制的几种方法
4.3 恒温控制的模糊控制器的设计
4.3.1 问题描述
4.3.2 模糊控制器的输入和输出变量
4.3.3 设计模糊控制器的控制规则
4.3.4 模糊控制器模糊化、模糊推理、去模糊化的确定
4.3.5 模糊控制器的实现
4.3.6 优化模糊控制器
4.4 本章小结
第五章 总体软件设计及实验结果
5.1 恒温控制器总体软件设计
5.1.1 系统工作过程
5.1.2 系统的恒温控制过程
5.1.3 系统各部分的软件设计
5.1.4 系统软件设计的创新之处
5.2 恒温控制器实验数据
5.2.1 模糊控制器参数调节
5.2.2 不同设定温度下的恒温控制过程
5.2.3 恒温控制器恒温抗干扰实验
5.3 系统设计的抗干扰措施
5.4 本章小结
结束语
参考文献
中文摘要
ABSTRACT
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高精度恒温控制电路[J]. 张洪昌,田会方,赵恒. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2006(04)
[2]MCS-51单片机温度控制系统的设计[J]. 张开生,郭国法. 微计算机信息. 2005(07)
[3]温度控制系统的信号采样放大及A/D转换电路设计[J]. 郑爱红,周仲. 微计算机信息. 2005(07)
[4]提高模糊控制器控制精度的实用方法[J]. 张明君,张化光,薛必春,颜闽秀. 控制工程. 2004(02)
[5]一类非线性时滞系统的实时模糊控制器设计[J]. 郭小华,韩安太. 控制工程. 2004(02)
[6]参数自调整模糊控制在炉温控制中的应用[J]. 李界家,付萍,片锦香,马斌. 控制工程. 2004(01)
[7]模糊控制器在温度控制中的应用[J]. 李军,王孙安. 机床与液压. 2003(04)
[8]固态继电器及在应用中一些问题的探讨[J]. 彭建,刘跃. 贵州工业大学学报(自然科学版). 2000(06)
[9]模糊推理的程序化[J]. 同小军,白连平,刘为清,陈秀真. 基础自动化. 2000(02)
[10]模糊控制的应用现状及未来发展趋势[J]. 梁慧冰,周青青. 广州自动化. 1994(03)
硕士论文
[1]基于模糊控制的气体流速控制仪设计[D]. 李伟.吉林大学 2005
[2]即热式电热水器模糊温度控制器的研制[D]. 俞红杰.浙江工业大学 2005
本文编号：3648171
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3648171.html
