基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计

"基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计" 本文提出了一种基于模糊PID算法的电阻炉温度控制系统设计，旨在解决传统PID控制算法在快速升温和超调量之间的矛盾。该系统设计了一个智能模糊控制系统，utilizing模糊控制规则自适应在线修改PID参数，构成模糊自整定：PID控制系统。该系统以ADuC845单片机为主体，构成了一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器，使其既可作为独立的单片机控制系统，又可与微机配合构成两级控制系统。 该系统的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成。电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，然后经数字滤波、误差校正、标度变换、线性拟合、查表等处理后，将炉窑温度经人机面板上的LCD显示。同时，将该温度值与被控制值比较，根据其偏差值的大小，提供给控制算法进行运算，最后输出移相控制脉冲，放大后触发可控硅导通，达到控制电炉温度的目的。 系统主控模块电路主要由CPU及数据存储器、晶体振荡器、复位电路、图形液晶显示器(LCD)及控制电路、微型打印机接口控制电路、实时日历时钟、热电偶信号处理电路等构成。该系统设计可测量3点温度，选择K型热电偶作为温度传感器，测量范围宽，精度高。在温度测量范围内K型热电偶的输出热电势只有0～45.119mV，为了和ADuC845的A/D转换器相匹配，采用ACl226和1B51作为信号调理电路。 控制输出驱动电路主要是通过可控硅调功器电路实现，双向可控硅管和硅碳棒串接在交流220V、50Hz交流市电回路中。移相触发脉冲由ADuC845用软件在P1.3引脚上产生的，零同步脉冲同步后，经光耦合管和驱动器输出送到可控硅的控制极。 该系统设计的优点在于可以快速升温、超调小的技术要求，同时具有较高的灵活性和可靠性。该系统可以广泛应用于电阻炉温度控制领域，为工业过程控制提供了一种高效、可靠的解决方案。