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在工业控制过程中,被控对象通常具有严重的纯滞后、时变性、非线性以及存在种类繁多的干扰,采用常规的PID控制方法,难以获得满意的静、动态性能。模糊控制作为智能控制领域的一个分支,由于其本质是非线性控制和自适应控制,对于纯滞后的参数时变或模型不太精确的复杂控制系统,具有较强的鲁棒性。
论文针对电加热炉这一典型的具有时滞、大惯性和参数时变特性的控制对象,采用阶跃响应曲线法建立其数学模型,在模糊控制理论的基础上,重点研究了模糊控制与Dahlin控制相结合的模糊Dahlin控制方法,将模糊参数自整定Dahlin控制应用于温度控制。在此基础上分析了振铃现象,并且提出消除振铃现象的新改进方法。本文分别对被控对象的参数发生变化进行了仿真研究,通过仿真表明该方法对电加热炉温度控制系统具有超调小(可达到无超调)、调节时间短、鲁棒性好等优点。由于模糊Dahlin控制器具有模糊控制的灵活性、适应性,又具有Dahlin控制的高精度性,因此该控制方法具有很好的鲁棒性和很好的控制效果。
最后,研究了模糊Dahlin智能控制方法在单片机温度控制系统中的实现,系统介绍了以单片机为核心的控制系统的硬件与软件设计。将模糊Dahlin智能控制方法应用在电加热炉温度控制系统中,可以克服常规PID控制与Dahlin控制的弱点,取得了较好的控制效果,明显地提高了控制性能。