摘要
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在冶金、化工，机械等各类工业控制中，电加热炉都得到了广泛的应用。目
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前国内的电加热炉温度控制器大多还停留在国际60年代水平，仍在使用继电一接
" H) I' r3 |- {5 A+ C; h: R8 K触器控制或常规PID控制，自动化程度低，动态控制精度差，满足不了日益发展
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的工艺技术要求。电加热炉的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏
' V/ G# }2 M4 r9 L9 L' i p将直接影响产品的质量。电加热炉由电阻丝加热，温度控制具有非线性、大滞后、
6 J9 m1 ^% t1 I+ }, l1 g. o大惯性、时变性、升温单向性等特点。而且，在实际应用和研究中，电加热炉温
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度控制遇到了很多困难:第- -，很难建立精确的数学模型;第二，不能很好地解
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决非线性、大滞后等问题。以精确数学模型为基础地经典控制理论和现代控制论
/ _, G# Q+ {' V在解决这些问题时遇到了极大地困难，而以语言规则模型(IF-THEN)为基础的模
( B0 k+ i! c8 e3 r糊控制理论却是解决上述问题的有效途径和方法。国内现有的一-些模糊设计方法
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大多存在不同缺点，而且真正把理论研究应用到实际系统的也较少。所以，深入
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研究在电加热炉系统控制中具体模糊控制设计理论是十分必要的。
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本文针对电加热炉这一控制对象，以TS.94-1型号的箱形电加热炉为参考对象，
3 m+ B+ ?3 V& j$ [分别采用工业控制中普遍使用的PID 控制、经常见到的模糊控制策略，如基本模
0 }8 t7 G+ L7 _0 n: d& N: E1 u糊控制，对其进行仿真实验，比较，并进行了理论分析。
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针对上述电加热炉控制中存在的问题，本文设计了双模糊控制器。双模糊控
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制器在参数自整定模糊控制理论的基础上，对比例因子进行调整，克服原算法复
: e2 u4 H4 R) w. {杂而不实用的特点，根据电加热炉不同的工作状态采用不同的模糊控制器，提高
& Y+ E5 Y" ?6 i7 P0 \5 E了控制精度，改善了控制效果。
' j# R! M/ B H3 x0 m本文把模糊控制与神经网络技术相结合，利用神经网络很强的学习能力和自
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适应能力，建立了自适应神经模糊推理系统。把不依赖精确数学模型的模糊控制
- w+ G e! w9 U" _2 O. C系统与有价值的经验数据或参考模型相结合，弥补了模糊控制的不足，使模糊控
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制系统更能发挥其强大优势，控制效果理想。
! @& P2 p8 o! G. m5 O% w. c在实践应用方面，以电加热炉为控制对象，开发了89C51单片机模糊控制器，
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主要进行了硬件和软件的设计。
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发表于 2020-5-11 12:13
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