在冶金、化工,機械等各類工業控制中,電加熱爐都得到了廣泛的應用。目前國內的電加熱爐溫度控制器大多還停留在國際60年代水平,仍在使用繼電一接觸器控制或常規PID控制,自動化程度低,動態控制精度差,滿足不了日益發展的工藝技術要求。電加熱爐的溫度是生產工藝的一項重要指標,溫度控制的好壞將直接影響產品的質量。電加熱爐由電阻絲加熱,溫度控制具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫尊向性等特點。而且,在實際應用和研究中,電加熱爐溫度控制遇到了很多困難:第一,很難建立精確的數學模型:第二,不能很好地解決非線性、大滯后等問題。以精確數學模型為基礎地經典控制理論和現代控制論在解決這些問題時遇到了極大地困難,而以語言規則模型(IF—THEN)為基礎的模糊控制理論卻是解決上述問題的有效途徑和方法。國內現有的一些模糊設計方法大多存在不同缺點,而且真正把理論研究應用到實際系統的也較少。所以,深入研究在電加熱爐系統控制中具體模糊控制設計理論是十分必要的。本文針對電加熱爐這一控制對象,以Ts.94—1型號的箱形電加熱爐為參考對象,分別采用工業控制中普遍使用的PID控制、經常見到的模糊控制策略,如基本模糊控制,對其進行仿真實驗,比較,并進行了理論分析。針對上述電加熱爐控制中存在的問題,本文設計了雙模糊控制器。雙模糊控制器在參數自整定模糊控制理論的基礎上,對比例因子進行調整,克服原算法復雜麗不實用的特點,根據電加熱爐不同的工作狀態采用不同的模糊控制器,提高了控制精度,改善了控制效果。本文把模糊控制與神經網絡技術相結合,利用神經網絡很強的學習能力和自適應能力,建立了自適應神經模糊推理系統。把不依賴精確數學模型的模糊控制系統與有價值的經驗數據或參考模型相結合,彌補了模糊控制的不足,使模糊控制系統更能發揮其強大優勢,控制效果理想。在實踐應用方面,以電加熱爐為控制對象,開發了89C51單片機模糊控制器,主要進行了硬件和軟件的設計。
上傳時間: 2013-10-28
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摘要:步進電機是工業自動化、智能儀器儀表及家用電器中重要的執行元件,微機控制其運行可提高系統控制的準確性和實時性;單片機作為微型計算機發展的一個重要分支,在智能儀表、機電一體化產品、實時控制以及分布式系統中有著廣泛的應用。論述單片機控制步進電機的方法,串行方式控制、并行方式控制以及加減速度和閉環控制等相關問題的分析,并在實踐中建立MCS8031單片機控制步進電機的系統模型,實現步進電機的高速度和高精度的運行,通過接口單元、故障檢測單元以及步進電機測速裝置與8031單片機進行信號傳送,完成控制步進電機正反轉、快慢轉和連續轉,并完成該微機控制系統的硬件設計和軟件設計。 關鍵詞:單片機 控制 步進電機 速度 閉環控制
上傳時間: 2013-10-21
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電加熱爐是典型工業過程控制對象,其溫度控制具有升溫單向性,大慣性,純滯后,時變性等特點,很難用數學方法建立精確的模型和確定參數。而PID控制因其成熟,容易實現,并具有可消除穩態誤差的優點,在大多數情況下可以滿足系統性能要求,但其性能取決于參數的整定情況。且快速性和超調量之間存在矛盾,使其不一定滿足快速升溫、超調小的技術要求。模糊控制在快速性和保持較小的超調量方面有著自身的優勢,但其理論并不完善,算法復雜,控制過程會存在穩態誤差。 將模糊控制算法引入傳統的加熱爐控制系統構成智能模糊控制系統,利用模糊控制規則自適應在線修改PID參數,構成模糊自整定:PID控制系統,借此提高其控制效果。 基于PID控制算法,以ADuC845單片機為主體,構成一個能處理較復雜數據和控制功能的智能控制器,使其既可作為獨立的單片機控制系統,又可與微機配合構成兩級控制系統。該控制器控制精度高,具有較高的靈活性和可靠性。 2 溫度控制系統硬件設計 該系統設計的硬件設計主要由單片機主控、前向通道、后向通道、人機接口和接口擴展等模塊組成,如圖l所示。由圖1可見,以內含C52兼容單片機的ADuC845為控制核心.配有640 KB的非易失RAM數據存儲器、外擴鍵盤輸人、320x240點陣的圖形液晶顯示器進行漢字、圖形、曲線和數據顯示,超溫報警裝置等外圍電路;預留微型打印機接口,可以現場打印輸出結果;預留RS232接口,能和PC機聯機,將現場檢測的數據傳輸至PC機來進一步處理、顯示、打印和存檔。
上傳時間: 2013-10-11
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張力控制在紡織、造紙等工業生產中十分重要,文中建立了卷繞系統的張力控制數學模型,設計了控制器,并用單片機實現了該系統的恒張力控制。實驗表明,該方法性能穩定可靠,實現簡單,控制精度高,有較大的推廣應用價值。
上傳時間: 2013-11-09
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單片機模糊模糊控制是目前在控制領域所采用的三種智能控制方法中最具實際意義的方法。模糊控制的采用解決了大量過去人們無法解決的問題,并且在工業控制、家用電器和各個領域已取得了令人觸目的成效。本書是一本系統地介紹模糊控制的理論、技術、方法和應用的著作;內容包括模糊控制基礎、模糊控制器、模糊控制系統、模糊控制系統的穩定性、模糊控制系統的開發軟件,用單片微型機實現模糊控制的技術和方法,模糊控制在家用電器和工業上應用的實際例子;反映了模糊控制目前的水平。 單片機模糊模糊控制目錄 : 第一章 模糊邏輯、神經網絡集成電路的發展 1.1 模糊邏輯及其集成電路的發展1.1.1 模糊邏輯的誕生和發展1.1.2 模糊集成電路的發展進程1.2 神經網絡及其集成電路的發展1.2.1 神經網絡的形成歷史1.2.2 神經網絡集成電路的發展1.3 模糊邏輯和神經網絡的結合1.3.1 模糊邏輯和神經網絡結合的意義1.3.2 模糊邏輯和神經網絡結合的前景第二章 模糊邏輯及其理論基礎 2.1 模糊集合與隸屬函數2.1.1 模糊集合概念2.1.2 隸屬函數2.1.3 分解定理與擴張定理2.1.4 模糊數2.2 模糊關系、模糊矩陣與模糊變換2.2.1 模糊關系2.2.2 模糊矩陣2.2.3 模糊變換2.3模糊邏輯和函數2.3.1模糊命題2.3.2模糊邏輯2.3.3模糊邏輯函數2.4模糊語言2.4.1 語言及語言的模糊性2.4.2 模糊語言2.4.3 語法規則和算子2.4.4 模糊條件語句2.5 模糊推理2.5.1 模糊推理的CRI法2.5.2 模糊推理的TVR法2.5.3 模糊推理的直接法2.5.4 模糊推理的精確值法2.5.5 模糊推理的強度轉移法第三章 模糊控制基礎 3.1 模糊控制的系統結構3.2 精確量的模糊化3.2.1 語言變量的分檔3.2.2 語言變量值的表示方法3.2.3 精確量轉換成模糊量3.3 模糊量的精確化3.3.1 最大隸屬度法3.3.2 中位數法3.3.3 重心法3.4 模糊控制規則及控制算法3.4.1 模糊控制規則的格式3.4.2 模糊控制規則的生成3.4.3 模糊控制規則的優化3.4.4 模糊控制算法3.5 模糊控制的神經網絡方法3.5.1 神經元和神經網絡3.5.2 神經網絡的分布存儲和容錯性3.5.3 神經網絡的學習算法3.5.4 神經網絡實現的模糊控制3.5.5 神經網絡構造隸屬函數3.5.6 神經網絡存儲控制規則3.5.7 神經網絡實現模糊化、反模糊化第四章 模糊控制器 4.1 模糊控制器結構4.2 模糊控制器設計4.2.1 常規模糊控制器設計4.2.2 變結構模糊控制器設計4.2.3 自組織模糊控制器設計4.2.4 自適應模糊控制器設計4.3 模糊控制器的數學模型4.3.1 常規模糊控制器的數學模型4.3.2 模糊控制器數學模型的建立第五章 模糊控制系統 5.1 模糊系統的辨識和建模5.1.1 模糊系統辨識的數學基礎5.1.2 基于模糊關系方程的模糊模型辨識5.1.3 基于語言控制規則的模糊模型辨識5.2 模糊控制系統的設計5.2.1 模糊控制系統的一般設計過程5.2.2 模糊控制系統的典型設計5.3 模糊控制系統的穩定性5.3.1 穩定性分析的Lyapunov直接法5.3.2 語言規則描述的模糊控制系統的穩定性5.3.3 關系方程描述的模糊控制系統的穩定性第六章 數字單片機與模糊控制6.1 數字單片機MC68HC705P96.1.1 MC68HC705P9單片機性能概論6.1.2 MC68HC705P9單片機基本結構6.1.3 MC68HC705P9指令系統6.2 數字單片機模糊控制方式6.2.1 數字單片機與模糊控制關系6.2.2 數字單片機模糊控制方式第七章 模糊單片機與模糊控制7.1 模糊單片機NLX2307.1.1 模糊單片機NLX230性能概況7.1.2 NLX230的結構及引腳7.1.3 NLX230的模糊推理方式7.1.4 NLX230的內部寄存器7.1.5 NLX230的操作及接口技術7.2 NLX230開發系統7.3 NLX230應用例子第八章 模糊控制的開發軟件8.1 模糊推理機原理8.2 模糊推理機的算法8.3 模糊推理機結構和清單8.4 模糊邏輯知識基發生器8.5 模糊推理開發環境8.5.1 FIDE的工作條件8.5.2 FIDE的結構8.5.3 FIDE的工作過程第九章 模糊控制在家用電器中的應用9.1 模糊控制的電冰箱9.1.1 電冰箱模糊控制系統結構9.1.2 模糊控制規則和模糊量9.1.3 控制系統的電路結構9.1.4 控制規則的自調整9.2 模糊控制的電飯鍋9.2.1 煮飯的工藝過程曲線9.2.2 模糊控制的邏輯結構9.2.3 模糊量和模糊推理9.2.4 控制軟件框圖9.3 模糊控制的微波爐9.3.1 控制電路的結構框圖9.3.2 微波爐的模糊量與推理9.3.3 微波爐控制電路結構原理9.3.4 控制軟件原理及框圖9.4 模糊控制的洗衣機9.4.1 模糊洗衣機控制系統邏輯結構9.4.2 模糊洗衣機的模糊推理9.4.3 洗衣機物理量檢測方法9.4.4 布質和布量的模糊推理第十章 模糊控制在工程上的應用10.1 模糊參數自適應PID控制器10.1.1 自校正PID控制器10.1.2 模糊參數自適應PID控制系統結構10.1.3 模糊控制規則的產生10.1.4 模糊推理機理及運行結果10.2 恒溫爐模糊控制10.2.1 恒溫爐模糊控制的系統結構10.2.2 模糊控制器及控制規則的形成10.2.3 模糊控制器的校正10.3 感應電機模糊矢量控制10.3.1 模糊矢量控制系統結構10.3.2 矢量控制的基本原理10.3.3 模糊電阻觀測器10.3.4 模糊控制器及運行
上傳時間: 2014-12-28
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為了減少電力電子裝置對電網引起的諧波污染,在變頻器接入電網之前加入PFC電路是一種趨勢。討論了基于TMS320LF2407的全數字控制的單相PFC電路的工作原理,并由此得到了主電路參數的選取原則;建立了單相Boost型數字PFC的小信號動態模型,并分析了基于該模型的數字控制設計方法,給出了設計軟件流程;最后搭建了一臺樣機,在實際電路中實現了數字控制的單相PFC,并得到了較好的實驗結果。
上傳時間: 2014-12-28
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介紹了包裝機的工作原理及以DSP為處理器的自動包裝機控制系統,采用統一建模語言UML建立系統用例圖,并根據對用例圖的分析建立系統狀態模型。通過編程測試,驗證了本系統不僅滿足了用戶需求而且具有較高的可靠性和可維護性。
上傳時間: 2013-11-04
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針對特定的載荷物理樣機地面測試驗證及任務全過程演示的硬件在回路仿真背景,基于RT-LAB仿真平臺,搭建了半實物仿真測試系統,其中航天器平臺的仿真模型使用Simulink/Stateflow搭建,采用層次化、模塊化設計,包含自主運行管理、GNC、電源、熱控、推進、地面站等分系統,使用Stateflow實現載荷工作的流程控制,本文詳細描述了各分系統的功能、實現,對關鍵分系統的功能做了驗證。表明RT-LAB與Simulink/Stateflow結合可方便快捷地構建各種仿真環境,滿足任務要求,而其模塊化的特點使模型便于后續的維護、重用與擴展。
上傳時間: 2013-11-19
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針對硫化鎳礦選礦浮選工業過程中液位控制進行數學分析,建立 BP預測模型并實施多浮選槽液位控制方法,利用目前工程領域流行的 MATLAB 7.0中提供的神經網絡工具箱,對網絡模型進行訓練和仿真,為有效抑制各槽液位擾動、實時調整各浮選槽液位和實現浮選指標的提高提供了有效的途徑。仿真結果證明了BP神經網絡對解決硫化鎳礦浮選過程液位PID控制的有效性,具有廣泛應用和推廣的價值。
上傳時間: 2014-12-29
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在云計算中,對大規模的資源提供一種安全有效的訪問是其一個很重要的組成部分。在傳統的分布式訪問控制模型中,服務請求者將主體屬性或能力等披露給提供資源者,訪問控制決策完全取決于以資源請求者能力和安全策略為輸入的一致性證明。但是,這些主體屬性與能力等通常攜帶了大量信息,勢必給云環境中的互操作帶來許多安全隱患和風險。針對云環境的特點,提出一種針對云環境資源的安全模型,采用一種基于屬性的訪問控制技術來解決云計算環境下復雜和困難的安全問題,并且提出了一個安全管理模型來動態的決定對資源的訪問控制,通過對資源屬性的動態改變來達到對資源的安全訪問的目的。
上傳時間: 2014-12-29
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