基于九點(diǎn)控制器的溫度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在鋼鐵、機(jī)械、石油化工、電力、工業(yè)爐窯等工業(yè)生產(chǎn)中，溫度是極為普遍又極為重要的熱工參數(shù)之一。溫度控制一般指對某一特定空間的溫度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使其達(dá)到并滿足工藝過程的要求。目前我國的溫度控制主要以傳統(tǒng)的控制方式為主，本文嘗試把一種新型的控制理論—九點(diǎn)控制器應(yīng)用到溫度控制中來，以期為我國的溫度控制提供一種新的技術(shù)儲備。控制對象為電阻爐。 電阻爐對象是純滯后、慣性環(huán)節(jié)，并具有變參數(shù)和非線性特性。武漢理工大學(xué)張南綸教授提出了基于模糊控制

2、和泛布爾代數(shù)的九點(diǎn)控制器理論。該理論沿用了基于偏差和偏差變化的模糊控制的思想，以相平面為分析工具，將對象在響應(yīng)曲線上的運(yùn)動軌跡通過相平面來進(jìn)行分析，同時結(jié)合PID控制中P的特征，引進(jìn)偏差零帶(偏差允許的范圍)和偏差變化率零帶(偏差變化率允許的范圍)，并根據(jù)這兩個因素將相平面分成九個區(qū)域，對應(yīng)將不同的P按照區(qū)間在相平面上進(jìn)行分布，通過調(diào)節(jié)P的大小(含有正負(fù)數(shù))以達(dá)到控制的效果和目的。經(jīng)驗證該理論在一些線性和非線性系統(tǒng)中能達(dá)到較好的控制效果

3、。 本文對九點(diǎn)控制器原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并以九點(diǎn)控制器理論為基礎(chǔ)設(shè)計了電阻爐溫度控制算法。該控制系統(tǒng)主要包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、功率輸出模塊、人機(jī)接口模塊等。 控制系統(tǒng)主控制器選用C8051F020；溫度采集模塊使用鉑熱電阻傳感器采樣溫度信號，并通過C8051F020片內(nèi)A/D資源實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換；功率輸出通過控制雙向可控硅在單位周期內(nèi)的通斷時間來控制電阻爐功率；鍵盤為非編碼獨(dú)立連接式鍵盤，共有四個按鍵；顯示部分使用