基于虛擬儀器的電阻爐智能溫度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,電子測(cè)量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器由于其功能單一、體積龐大．已經(jīng)很難滿足實(shí)際測(cè)量工作中的需求．隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，80 年代末期虛擬儀器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生．與傳統(tǒng)儀器相比．虛報(bào)儀器具有功能更豐富、處理速度更快、測(cè)量效率更高、可擴(kuò)充性更好的優(yōu)點(diǎn)．作為計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了在傳統(tǒng)測(cè)試?yán)碚摵蜏y(cè)量方法上的革命性突破．
　　 電阻爐是一種非線性、時(shí)變性、大時(shí)滯

2、的被控對(duì)象，用精確的數(shù)學(xué)模型表示其特性是十分困難的．所以，用常規(guī)的PID控制算法很難取得良好的控制效果．
　　 而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法是基于對(duì)象的無(wú)?？刂疲床恍枰獙?duì)被控對(duì)象建立精確的數(shù)學(xué)模型．本文根據(jù)電阻爐溫度控制的原理,考慮各方面因素，對(duì)電阻爐進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，確定其為一階純滯后的系統(tǒng)．
　　 通過(guò)分析傳統(tǒng)pID控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法各自的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，結(jié)合其優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)了一種遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定的P1D控制器.該控

3、制器將遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和PID控制器有機(jī)結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)PII)的三個(gè)參數(shù)自動(dòng)整定，避免了人工整定的麻煩．仿真結(jié)果表明．這種控制算法對(duì)一階純滯后的系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、控制精度高、魯棒性強(qiáng)的特點(diǎn)．
　　 本文把虛擬儀器與智能溫度控制相結(jié)合，用LabVIEW開(kāi)發(fā)了一套基于遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定的P1D控制算法的溫度控制系統(tǒng)．論文首先概述了智能溫度控制的發(fā)展與現(xiàn)狀，介紹丁虛擬儀器的發(fā)展及其突出特點(diǎn)．詳細(xì)地論述了系統(tǒng)的