发布时间 : 星期四 文章基于Matlab的恒温箱温度控制系统设计与仿真毕业论文更新完毕开始阅读41ce4fa903020740be1e650e52ea551811a6c9c5
毕业设计论文
基于Matlab的恒温箱温度控制系统设计与仿真
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摘 要 恒温箱在工业生产和科学研究中有着重要的作用，因此设计一个合适的温度控制系统有着重要的意义，而恒温箱的温度控制系统比较复杂，是一个大时滞、时变、非线性系统，很难用数学方法建立精确的数学模型。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 目前主要采用经典控制、智能控制和两种控制算法相结合的控制算法对恒温箱的温度控制系统进行控制。
在本文中选定二阶纯滞后环节为控制对象的数学模型，对其分别采用PID控制算法，模糊控制算法和模糊PID算法对恒温箱进行控制，并用Matlab对各算法进行仿真比较分析。通过对这几种算法的仿真与研究，发现PID整定好的参数不能长期适应系统模型，需要不断对控制器参数进行整定，才能达到较好的控制效果；模糊控制不依赖于系统的精确模型，是解决不确定性系统的一种有效途径，但控制精度不高，且量化因子和比例因子确定后，其适应能力有限制；而模糊PID控制方法具备了模糊控制和PID控制各自的优点，同时具有很强的鲁棒性和适应能力。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 关键词 大时滞系统，PID控制，模糊控制，模糊PID控制
ABSTRACT
As thermostat plays an important role in the production and scientific research, so designing a suitable temperature control system has an important significance. The thermostat's temperature control system is complex, and is a large time lag, time-varing, nonlinear system, then it is difficult to establish an accurate mathematical model. Currently the classical control, intelligent control and their combined control algorithm are main used for control the temperature control
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system.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 This paper selects second-order lag model for the control object, and uses PID control algorithm, fuzzy control algorithm and fuzzy PID algorithm to control thermostat and uses Matlab software for the simulation comparative analysis. By studying several simulation we found that PID algorithm arranges the parameter cannot adapt a long time, and it need unceasingly be carried on the adjustment and achieve the anticipated effect. Fuzzy control does not depend on the precise object model and is an effective way to solve the uncertainty. But the control accuracy is not high ,and when quantifiable factor and scale factor is determined ,its adaptable ability is restricted. As fuzzy PID control algorithm ,it not only combines the fuzzy control and PID control with their respective advantages, but also has a very strong sense of robustness and adaptability. 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 Key words:Time-lag system, PID control, Fuzzy control, Fuzzy PID control 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 3
1.绪论 ............................................ 3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.1选题的目的、意义 ............................ 4厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.2对本课题涉及问题的研究现状 .................. 5茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 1.2.1经典控制 .............................................. 5鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 1.2.2智能控制 .............................................. 6籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 1.2.3结论 .................................................. 7預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 1.3主要解决的问题 .............................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 2.PID控制及仿真 ................................... 9铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 2.1微分先行PID算法[7] ......................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 2.2参数辨识 ................................... 10贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 2.3PID参数的整定 .............................. 11坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 2.3.1PID参数的特点 ........................................ 11蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 2.3.2ZN经验公式法 ......................................... 11買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 2.4PID算法仿真 ................................ 11綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 3.1模糊控制基本原理[11] ....................... 14驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 3.1.1模糊控制基本思想 ..................................... 14猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 3.1.2模糊控制器的基本结构 ................................. 14锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。 3.1.3模糊控制的特点 ....................................... 16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。 3.2模糊控制器的设计[12] ....................... 16輒峄陽檉簖疖網儂號泶。 3.3温度模糊控制器的设计 ....................... 18尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。 3.3.1控制器结构 ........................................... 18识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。 3.3.2模糊子集的选取 ....................................... 18凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。 3.3.3模糊规则的确定 ....................................... 19恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。 3.3.4模糊推理 ............................................. 20鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。 3.4模糊控制仿真 ............................... 21硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。 3.4.1模糊控制仿真 ......................................... 21阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 4.模糊PID控制及仿真 .............................. 22氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。 4.1模糊PID控制器结构 ......................... 22釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。 4.2模糊控制器的设计 ........................... 22怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
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