基于单片机的煤湿度模糊控制系统设计

nolita

关键词:模糊控制;单片机;煤湿度
摘要:介绍了煤湿度控制系统的硬件结构、软件流程及相应的控制策略。选用AT89S52作为CPU对水阀流量进行
自动控制,基于模糊控制理论实现模糊检测与控制系统设计。给出了控制量的结构图和控制规则表,为验证所提控制方法
的有效性,以某钢铁集团有限公司的煤中水分含量调节作为实例,对模糊控制器硬、软件进行设计。实验结果表明模糊控
1模糊控制器方案的实现
8 u5 a; V* B' r$ E4 Q: X  c+ T不管是采用经典控制理论还是采用现代控制理论来设计自动控制系统,都必须事先知道被控对象的
7 d  s! k, E( p  i" @: l6 p精确数学模型。然而,随着现代工业技术的发展,被控对象和生产过程日益复杂,系统的非线性、时滞性和
环境的不稳定性导致难以建立精确的数学模型。模糊控制不需要被控对象的数学模型,便可达到较好的
控制效果"。单片机以其优良的性能价格比,使其成为常用的控制器件,把二者有机结合起来,可使控制
器的性能指标达到最优的目的。本文通过使用8051单片机作为开发平台,以某钢铁集团公司利用水阀流
* m8 A+ v) K! [: Q以某钢铁集团有限公司的煤中水分含量调节作为控制实例。该钢铁集团有限公司的焦化厂主要工艺
1 d. G- S( S5 y  N! {$ j- f是把煤加以适当的配料,在煤的配料的过程中,其中一个重要的环节是配水,使煤中的水分含量稳定在
' {4 q- K# q/ `. Y9 s3 h: W17%。而水管中的水压是有波动的,通常在0.8~1.2MPa范围内变化。因为煤源的不同煤的含水量也在
4%~17%内波动。我们根据实际工况确定模糊控制系统图(如图1),通过设定期望的煤的湿度,其输人
设定信号与反馈信号的偏差及水的压力差值作为输入信号,经过模糊化处理为对应的模糊量X,Y。再根
据知识库进行模糊推理,得到模糊控制量⒉,最后经过模糊判决(反模糊化)得到精确控制变量U,通过U
对被控对象步进电机进行控制,由步进电机决定水阀阀门角度的大小.从而调节煤中水分含量2-3]
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模糊控制不需要被控对象的数学模型,便可达到较好的控制效果