基于预测模型的分段模糊控制系统设计

针对加速量热仪需要按照材料的特性设定温度变化规律,温度精确控制困难的问题,通过研究电加热功率与温度变化的关系,采用调整脉冲宽度调制方波(PWM)占空比的方式来控制加热功率.针对系统的非线性、时变性、变结构、多层次和滞后等缺点,提出分段、分级和基于预测模型的模糊控制策略.采用上位机(IPC)+下位机(PLC)的测控系统结构,并编写PLC程序完成模糊控制.实验结果表明,本方案实现了以固定升温速率加热,定点温度保持的功能.     

散热器试验台送风系统规则自提取模糊控制试验

提出了环境试验室送风系统规则自提取模糊控制方法,试验研究了基于送风加热器调节的送风温度与测试室温度的模糊控制和比例积分(PI)控制效果.试验结果表明,对于无滞后环节的送风加热器-送风温度控制回路,传统PI控制方法具有较好的控制性能,收敛速度快;基本模糊控制方法收敛较慢,存在稳态误差;规则自提取模糊控制方法超调大,但收敛速度加快,稳态误差减小.对于具有滞后环节的送风加热器-测试室温度控制回路,规则自提取模糊控制方法超调小、稳态误差小、控制效果最好.可见,对于无滞后环节的被控过程,采用PI控制方法即可满足要求;而规则自提取模糊控制方法非常适用于具有大滞后环节的过程控制.     

红外线加热炉温度PID控制及优化

为了将红外线加热应用于连续退火实验,要求对红外线加热的温度进行有规律的控制·主要介绍所采用的PLC控制理论算法,包括系统辨识、比例积分微分参数整定及优化设计·通过PLC对红外线快速加热炉温度的控制,实现了对试样的快速加热和冷却及温度升降的循环控制,而且升降时间和速度可精确调整,经实际应用取得了良好的效果·     

基于PLC的温度模糊控制系统设计

温度是工业中极为常见的热工参数,也是过程控制的一个重点。电阻炉等对象具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点,利用传统的PID控制策略对其进行控制,难以取得理想的控制效果。模糊控制是模糊数学和自动控制理论相结合产生的新型控制策略。对具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型的过程对象,模糊控制为其提供了一种较为理想的控制策略。可编程序控制器(PLC)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的自动控制装置。本文针对电阻炉的炉温,使用三菱FX2N系列PLC设计了一套二维模糊控制器,实现电阻炉炉温的模糊控制,取得了较好的运行效果。     

集约化鱼类养殖水温模糊控制

养鱼池水体体积大、热惯性大且经常换水,而采用传统的水温控制方式使得水温均匀性差、波动大,不利于鱼类生长,针对这一问题,提出了一种新的水温控制方案。为实现养鱼池恒温加热控制,首先采用进水口处的加热管预加热和鱼池内加热线加热保温的联合加热方式;其次对温控器的控制策略采用二维模糊控制,利用热电阻测量得到的温度计算偏差及变化率,通过反复试验确定温度偏差的各模糊子集的隶属度表,依据max-min推理法及重心法计算得到输出精确量以建立查询表;最后对查询值进行比例因子归一化处理,控制通电时间实现精确控制水温。石斑鱼(Epinephelus)养鱼池的水温控制实例表明,采用该水温控制方案,其进水温度4~13℃,经加热管预加热后送入养鱼池加热线模糊加热,能保证水温(25.0±0.2)℃,换水期间水温的波动控制在24.3~25.3℃范围内,成功实现了水温的精确控制。     

基于模糊控制的滚筒烘丝机的烟丝烘干控制系统

该系统以DSP单片机为核心处理器,利用中频感应加热技术,提高热源的加热效率.通过频率自动跟踪技术,使加热效率达到最佳.利用PWM技术实时调整加热温度.同时利用模糊控制算法,将加热温度、送风风量、风向导向综合控制,实现控制进入滚筒内热风的风量、温度,进而实现控制烟丝烘干效果的目的,使得烟丝烘干过程可控性好,烘干效率高.     

一种PID控制与模糊控制相结合的智能温度控制系统

根据某加热炉的控制要求,设计出一种PID控制与模糊控制相结合的智能控制系统。采用Fuzzy-PID复合控制算法,具有模糊控制灵活、响应快、适应性强等优点,又具有PID控制精度高的特点。该系统采用PLC作为控制系统的核心,通过对偏差的智能化处理,以及引入最大最小限幅值,智能分段控制等概念,实现对数学模型不确定的控制对象的满意控制,使系统具有可靠性高、使用寿命长等适合实际工业现场的特性。     

大型游泳池水温的预测模糊控制

分析了容积为 2 50 0m3大型游泳池的池水温度特性 ,提出了预测模糊控制算法 .采用该算法对具有大惯性、纯滞后等特性的池水温度进行控制 ,取得了良好的效果 ,而且调节过程平稳 ,实际控制精度达± 0 .0 2℃ .由此可得 ,这种算法也可以应用到具有类似特性参数的工业过程控制之中 ,并能取得有效的控制精确度和稳定性 .     

集约化鱼类养殖水温模糊控制

养鱼池水体体积大、热惯性大且经常换水,而采用传统的水温控制方式使得水温均匀性差、波动大,不利于鱼类生长,针对这一问题,提出了一种新的水温控制方案。为实现养鱼池恒温加热控制,首先采用进水口处的加热管预加热和鱼池内加热线加热保温的联合加热方式;其次对温控器的控制策略采用二维模糊控制,利用热电阻测量得到的温度计算偏差及变化率,通过反复试验确定温度偏差的各模糊子集的隶属度表,依据max-min推理法及重心法计算得到输出精确量以建立查询表;最后对查询值进行比例因子归一化处理,控制通电时间实现精确控制水温。石斑鱼(Epinephelus)养鱼池的水温控制实例表明,采用该水温控制方案,其进水温度4~13 ℃,经加热管预加热后送入养鱼池加热线模糊加热,能保证水温(25.0±0.2)℃,换水期间水温的波动控制在24.3~25.3℃范围内,成功实现了水温的精确控制。
     

智能粘度仪水浴温度复合模糊控制方法

以智能粘度仪水浴目标温度Td,水浴实际温度T与目标温度Td的误差e,温度偏差e的变化率△e,以及目标温度Td与水浴外部环境温度Td的差值e出为决策变量,结合DSP的PWM控制方式,设计了一种主模糊控制算法和辅助模糊控制算法相结合的粘度仪水浴温度复合模糊控制方法.当温度误差|e|>温度阈值M1.时,采用Bang-Bang控制;当温度误差|e|>温度阈值Mε且|e|≤温度阈值M1时,采用主模糊控制算法;当在水浴温度平衡点附近时(即|e|≤温度阈值M1),利用辅助模糊控制对主模糊控制的修正和补偿,采用辅助模糊控制与主模糊控制结合的控制方法.同时给出了控制算法与控制系统的软、硬件设计.实验表明,这种控制方法具有动态响应快、超调小等优点,达到了稳态误差≤0.05℃的控制要求.     

电热水器出水温度控制器

本文结合实际生活的需要,为现有的电热水器设计控制器实现对电热水器的出水温度的控制,针对控制对象具有的大滞后、大惯性的特点,利用数字PID控制算法为电热水器设计一个出水温度控制器,实现了电热水器出水温度的有效控制。     

基于MEMS集成加热器的温控系统研究

采用MEMS集成加热器设计一个温控系统。所用的加热器效率达到7.35 mm²K/mW, 且功耗低。加热器面积为6 mm×6 mm, 具有较高的系统集成度。该温控系统采用Fuzzy-PID温度控制算法, 温度稳态误差小于0.1°C, 并且约10秒即达到稳态, 响应速度快。使用该系统对MEMS压力计进行环境温控, 可明显抑制器件的温度漂移。     

移动式烘干炉加热系统的改进设计

针对远红外线烘干炉直射对烘干材料品质结构破坏这一问题,采用有限元数值方法对烘干炉加热系统进行了改进设计,单独在烘干箱外部设计了一个电加热器．先用鼓风机把外界冷空气送入加热器内进行均匀加热,然后通过风道将热风送入烘干箱内对原材料进行烘干,从而避免了远红外线对烘干材料的高温辐射．结果表明,采取改进后的烘干炉不仅克服了以往的不足,还比原加热炉节约用电5％～10％．     

基于布里渊散射的高频可调谐微波信号产生技术的研究

为了获得高频可调谐微波信号,首先设计了一种基于MSP430F149单片机的温度控制系统,该控制系统通过温度传感器TMP112进行温度信息采集,驱动电路产生的PWM波信号驱动TEC芯片;其次,利用设计获得的温度控制系统,提出并验证了一种高频可调谐微波信号产生的方法:利用光纤布里渊散射放大效应获得多波长激光器;通过光纤滤波器滤波获得了高频微波信号输出;调节温度控制系统的驱动电压控制增益光纤的温度,获得22.055~22.121 GHz的可调谐微波信号。如果进一步改变控制系统的温度调谐范围可以获得更宽的微波信号输出。     

智能型热水器的控制系统设计

设计了一种主要应用于对水温精度有较高要求的实验场所或者工业生产环境的电热水器智能控制系统．系统以NEC78k0513D单片机为核心,Ptl00为温度传感器,系统软件采用模糊比例积分微分（PIDpotion_Inte．grafion-Differential,PID）控制算法实现智能控制,电路简单高效实用．系统改善了普通水温控制方法单一的问题,具有动态响应快、温度精度高等特点．     

单片机在电热水器中的应用

介绍了用单片机构成电热水器控制器的基本设计方法。利用MC6 8HC0 5系列单片机可构成一功能较为完善的电热水器控制器 ,控制器的设计可按总体方案、软件设计、调试、固化四个步骤进行。其硬件系统由输入、单片机和输出三大部分组成 ;软件系统的设计采用模块化结构 ,主要由主程序、中断服务程序和若干功能模块子程序组成。为了节电和避免等用热水情况的出现 ,应用了模糊控制技术 ,定义温度偏差和温度变化率为输入模糊量 ,并通过模糊控制算法推断出加热时间的提前量     

PLC在建筑外遮阳调控系统中设计与分析

采用PLC集成控制技术实现遮阳调控系统智能化.通过各种传感器实时自动检测光强、温度以及风力等变化,利用数学模型和建筑阴影模型,经多参量数据分析计算出合理的遮阳板角度,控制驱动电动机,统一调节建筑的室外遮阳板.利用PLC控制与遮阳板相结合,不仅可以有效减少建筑物供暖成本和空调的冷负荷,而且还可以最大限度地扩大建筑的自然采光.遮阳板的PLC控制系统可以在建筑节能领域发挥重要作用.     

生物芯片中PCR温控系统的研究

聚合酶链反应在温度控制系统(PCR温控系统)中对反应时间和集成化设计提出了严格的要求,因此聚合酶链反应的温度控制系统必须进行实时监控,而且易于集成到一体化芯片上.本文设计了PCR的温度控制系统,并编写了上位机监视软件,为加热器的选型提供了直观的参考.     

铝箔退火炉温度控制系统设计

针对铝箔退火过程中的高精度和线性升温要求，设计了一套以S7—300PLC为控制核心，Profibus—DP和MPI通信方式相结合的温度控制系统。该控制系统结构简单、操作方便，可以实现定时定温和比例料温两种温度控制方式，满足了不同铝材的退火工艺要求。采用wincc6．0组态软件监测多台退火炉的状态，监测界面直观、丰富，提高了产品的自动化程度。同时为了提高控制系统的可靠性，减少产品因PLC控制系统故障产生的失效，采用了欧陆智能温控仪表进行冗余控制。实际应用表明该铝箔退火炉温度控制系统具有较好的线性和控制精度，可以很好地满足铝箔退火要求。     

基于PLC的温度检测与控制

介绍了利用可编程控制器组成温度检测与控制系统,此方案主要是利用热电偶传感器测温,利用TD400C进行温度设定、显示和报警.阐述TD400C的工作原理及其使用方法,论述了可编程控制器控制系统的设计方案及其控制原理和配置,重点阐述了可编程控制器系统对温度的采集、转换与显示.