2022年模糊控制算法温度控制系统设计方案 .pdf

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1、本科生毕业论文 (设计) 调研报告题目： 基于模糊控制算法的温度控制系统的设计学生姓名：罗书军学号： 0 7 6 专业班级：自动化 01103 指导教师：陈日新完成时间： 2005年 3 月 5 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页基于模糊控制算法的温度控制系统的设计一、 主要目标任务：综合运用所学知识，如模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、微机原理、单片机原理与应用，设计一个基于模糊控制算法的温度控制系统。1）对以前所学知识进行系统的复习，全面的综合并将其联贯。2）学会了独立的分析和解决问题和进行相关社会调

2、查的能力3）学会了查阅文献的方法和培养查阅文献的良好习惯。4）提高专业相关外文的阅读、翻译能力。提高专业英语水平。5）提高编写程序的水平，优化软件结构。提高电脑绘图水平。二、 技术性能指标：1）温度控制在 0100度（水温），误差为 0.5。C。2）恒温控制。3）LED 实时显示系统温度。并通过键盘输入给定温度三、 简要工作原理以 AT89C51 单片机为模糊控制器，结合温度传感变送器，A/D 转换器、LED 显示器、静态电子开关等，设计出一个基于模糊控制算法的温度控制系统。在系统中，温度传感变送器获得温度的感应电压，转变成15V 的标准电压信号，再由A/D 转换器转换成数字信号进入单片机内部

3、。单片机将给定电压的 A/D 转换结果与测量电压的结果相比较，得出偏差量。然后跟据模糊控制算法得出控制量。在执行器中由开关频率较高的静态电子开关完成，采用模拟的PWM 控制方法，改变同一个周期中电子开关的闭合时间。从而调节加热开关的导通时间，以达到控制效果的目的。四、 课题文献综述1、动力锅炉燃烧系统的模糊控制策略1）作者：刘向杰、柴天佑、刘红波2）摘要：基于模糊控制策略给出了锅炉系统新的控制方法。工业锅炉的主要动态包括非线性、非最小相位特征、不稳定性、时滞和负荷干扰，采用传统控制方法难以实施有效的控制。运用GPE（Gausian partition with evenly spaced mi

4、dpoints）模糊控制系统对锅炉对象的主汽压进行研究和实时控制，模糊控制器能够克服许多干扰因素，产生良好的控制效果，最后给出了模糊控制同传统方法的比较结果。3）模糊控制器的应用本文的线性推理规则表示：IF error is Ej and rate is Rj THEN output is U(i+j) 。Ei 代表着一个误差模糊， Rj 代表一个误差变化率模糊集，U(i+j) 代表着一个输出量模糊集。4）实施结果上述控制策略用于现场实际对象，尽管现场运行存在很大的干扰，主精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页汽压仍然

5、显示良好的跟踪效果。可以看出其的主要特征是强干扰及动态变化模糊控制器能够克服许多干扰素，显示了强鲁棒性并产生了良好的控制效果。2、模糊控制在水厂混凝投药系统中的应用1）作者：王强、周建萍2）摘要：针对给水平混凝剂投放控制系统中存在的非线性、时滞性和模糊性等问题，结合工程实例提出了模糊控制的思想，介绍了混淆是非凝模糊控制系统的组成，说明了混凝模糊控制器的设计方法。3）混凝投药控制模糊系统的设计输入 E 和输出 U 的论域分别分为7 个和 9 个等级。对于浊度E 和输出输出控制 U 取模糊语言值均为：PB（正大）、 PS（正小）、 ZO（零）、 NS（负小）、 NB（负大） 可以得出基于手动操作人

6、员长期积累的经验和专家的有关知识确定混凝控制的规则库，它包含以下5 条规则。若 E为 NB 则 U 为 PB；若 E为 NS则 U 为 PS；若 E为 ZO 则 U 为 ZO；若 E为 PS则 U 为 NS；若 E为 PB则 U 为 NB；4）结束语：混凝模糊控制是总结熟练操作人员专家的经验形成控制规则而实施控制的一种先进方法。这种控制系统运行至今，工作稳定可靠，动态性能好。它有效地克服了传统控制方法中过程复杂、结果不准确、对变化及干扰适应和抑制能力差等不足之处。3、单片机在退火炉炉温模糊控制中的应用1）作者：周景振2）摘要：讨论了利用模糊控制技术设计的单片机模糊炉温控制系统，并将其应用于退火

7、炉炉温控制上。实验表明，这种控制系统比传统的PID 调节控制系统精度高、速度快3）制器的设计考虑到退火炉炉温具有非线性、时变等特点，单片机模糊炉温控制器采用模糊控制理论，通过总结操作人员对过程的操作和控制的经验，用模糊条件语句构成控制规则，采用极大极小合成运算原理，从而得到一个模糊炉温控制模型。模糊控制器的控制步骤大体分三步：精确量模糊化、模糊推理、解模糊。4）模糊控制规则推理在单片机模糊炉温控制系统中，采用If Ai and Bi Then Ci 为模糊控制规则。其中， Ai 为误差模糊子集， Bi 为误差变化模糊子集， Ci 为输出量模糊子集。为了充分利用模糊控制量向量所取得的信息，本控制

8、器系统采用加权平均法将模糊控制向量转化为精确控制向量。 4、分户热计量供热系统中的分户温度模糊控制1）作者：刘曼兰，王可崇精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页2）摘要：房间温度控制是典型的时变迟滞系统，用常规PID 控制方式很难实现有效控制，而常规FUZZY 控制因其稳态性能不佳，又不能满足某些分户热计量供热系统中的分户智能温控装置对室内热环境实现智能控制的稳态温差不超过 1的要求。笔者设计出了一种行为自校正模糊控制器，应用到某分户热计量供热系统中的分户智能温控装置中，通过MATLAB仿真结果表明：该行为自校正模糊控

9、制器的性能优于常规FUZZY 控制器和 PID 控制器。3）行为自校正模糊控制器的基本原理对于一个已经设计好的经典模糊控制器，由于其控制规则不够完善，则在某些情况下，当系统的内部参数发生较大变化时，其控制效果往往不佳。若在该模糊控制器的基础上，再增加一个性能测量环节，一个控制量校正环节，所得到的校正量与原模糊控制器输出的控制量叠加在一起，形成新的控制量，这样就能实现对原控制量的校正，这就相当于对原控制规则进行了修改，从而构成一种改进的行为自校正模糊控制器。4）结果分析行为自校正模糊控制既克服了PID 控制对系统参数适应能力差的弱点，又克服经典模糊控制稳态误差比较大的缺点。行为自校正模糊控制比

10、PID 控制有更强的鲁棒性，比经典模糊控制有更小的稳态误差。而且其控制效果完全满足某分户热计量供热系统中的分户智能温度控制系统所提出的控制性能指标。但该行为自校正模糊控制器没有解决因模糊量化取整运算而引起的量化误差和调节死区的问题。因此在稳态阶段，仍有一定的稳态误差，甚至可能会有稳态颤振现象。笔者认为如果对E，EC，U，P 都不采用模糊量化取整运算，而是采用模糊数模型在线插值的方法，则能从本质上消除这种稳态误差。5、挖掘机液压系统模糊控制方法的研究1）作者：李克杰2）液压系统控制的基本内容液压系统是挖掘机实现各种运动和进行自动控制的基础。从某种意义上来讲，液压系统的性能决定着挖掘机的质量与工作

11、效率。现代挖掘机能够根据工作环境和作业条件，自动实现分功率的变量与全功率变量，以保证任何情况下发动机均不超载，使发动机运行平稳且功率得到充分利用 ； 还 应 设 置 减 速 系 统 （ AutoSlow ） 和 负 控 制 系 统 （ Negative Control），以便当其工作装置不动作时，使发动机油门自动减小，并使液压泵排量减至最小以节省能量。根据挖掘机工况变化大而快这一特点，为有效利用以动机功率，且保证安全，正常作业，现代挖掘机控制系统应具有下列功能：（1）速度传感检查发动机转速是否在输出范围内，并控制液压泵驱动扭矩使二者匹配及防止发动机熄火。（2）流量分配控制为实现工作装置的联合动

12、作，需对每执行元件（如斗杆液压缸、铲斗液压缸等）提供不同的压力和流量。当液压系统只有一台主泵时，通过流量分配控制使各执行元件同时动作，满足不同作业的要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页（3）行走马达控制设置高速、中速、低速行走自动选择系统，实现机器行走随外载荷变化自动无级调速，使行走速度与操纵手柄原位置相对应。（4）预热 在液压油温低于某一界线时，发动机转速自动增高，液压磁流量即随之增加，液压系统很快被加热。（5）突发增力对主溢流阀施以背压，使系统溢流额定压力上升，短时间提高作业功率。以 上 功 率 的 实 现

13、 ， 多 与 对 液 压 系 统 的 控 制 有 关 。由于液压系统的信息具有模糊性、不确定性和偶然性，分析和实践表明，模糊控制非常适用这一类系统控制。3）液压系统模糊控制模糊控制系统的核心是模糊控制器，由模糊化、模糊推理、模糊判决（反模糊化）三部分组成，模糊控制工作原理见图1，其中虑线部分表示模糊控制器； e、ec 分别表示实测值与设定值的偏差及偏差变化率；E，EC 为模糊化的偏差及偏差变化率；u 表示模糊控制量， u*为标度变换前的精确量； K1、K2、K3皆为标度变换系数； r、y 分别为输入量和输出量。对于变负载情况的进、回油旁路节流调速液压系统，采用均匀分布的隶属度函数曲线；控制总表

14、生成时，首先将三个语言变量e、ec 和 u 划分为 7 挡， 即用7 个 模糊子集 ；正大 （ PL） ，正 中（ PM ）、 正小（PS）、零（ ZO）、负小（ NS）、负中（ NM）、负大（ NL ）表示。e、ec 相应于各模糊子集的取值，即为隶属度。它表示某一确定量对模糊子集的隶属程度。控制规则 确定了输入 e 和 ec 与输出u 之间的某 种关系，是由“F.THEN.” 的条件语句来描述的： IF e is A AMD (or) ec is B,THEN u is C。4）外载荷变化使液压泵输出压力在系统溢流阀调节压力范围内变化时，由模糊控制可得到接近发动机额定功率的变化规律，且最大的

15、差值不超过5%。而一般的工程机械用发动机的扭矩储备系数为1.06-1.14 左右。因此，由模糊控制委动机自身特性的结合，完全可以使发动机稳定正常的工作。6、热电阻在烟叶初烤炕房温度控制中的应用1） 作者：高明远2） 摘 要：以炕房温度工艺要求为例，介绍了以单片机为核心、以Cu50 为传感器的温度控制装置。实践证明温度测量电路新颖、测量比较精确，装置控制性能良好。 3）硬件设计本系统选用AT89C51 作为 CPU。根据本系统的测量精度和控制精度要求，本装置选择了热电阻式传感器Cu50 作为测温传感器 3。Cu50测温范围 -50+150，工作范围20-80，线性度好，灵敏度高，价格适中，满足了

16、该系统的技术要求。温度的测量和控制主要取决于温度测量精度，因此，为了保证精度，从硬件采用了三个方面的措施：第一，测量中传感器的连接采用新的三线制方法1 ，补偿由导线引起的误精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页差；第二，选用高精度低漂移运算放大器OP07 作为运算放大的电路，第 三 ， 测 量 电 路 采 用 恒 流 源 供 电 。 A/D转 换 器 选 用 常 用 的ADC1005CMOS10 位 A/D 转换器，即可满足技术要求。该芯片总的非调整误差为 1LSB，输出电平与TTL 电平兼容，单电源 +5V 供电，模

17、拟量输入范围为0-5V4 。有三个输出通道：一个报警电路，二个电机驱动电路分别控制风门电机的正反转。为了提高系统的抗干扰能力，驱动电路采用交流固态继电器。温度显示电路：温度值采用数码管显示。为了不再扩展并行接口，利用串行口的移位寄存器功能，扩展三位静态数码管显示接口电路。报警电路：利用蜂鸣器报警。4）总结使用这种补偿方法的热电阻测温电路，测量精度大大提高，实现了高精度的温度测量和控制。同时，该装置在硬件上增加了手动/自动转换功能，软件上增添了抗干扰措施，使其工作更可靠、稳定，使用方便，已被平顶山烟草公司宝丰县分公司的使用所证明。 7、在预测领域中应用模糊控制的研究1）作者：张昊、郁滨、吴捷2）

18、摘要预测问题在科学技术领域中有着广泛的应用背景.提出了将基于误差反馈和专家经验的闭环模糊控制引入预测系统，用于修正预测输出、提高预测精度和鲁棒性的设想.以电力负荷预测为背景，进行了一系列实验研究，结果证明在预测领域中应用模糊控制是有效的，从而为其它控制方法在预测领域的应用研究开辟了前景。3）引言预测可以帮助人们认识并揭示事物的发展规律、提供关于未来的信息，使得人们当前的行为有所依据，因此预测技术越来越受到重视。60 年代发展起来的预测学，现已广泛应用于国民经济各部门以及社会、科技、军事、政治等领域，成为管理决策不可缺少的重要组成部分.在各类预测方法的研究中，提高预测精度是一个主要目标.稍迟于预

19、测学的发展， L A Zadeh 于 60 年代中期创立了模糊集理论 .随后，经 E H Mamdani 等许多学者的努力，模糊控制已逐渐发展成为解决传统方法无法解决的控制和系统问题的途径。应用模糊理论进行电力负荷预测的研究在国外已经开始。但迄今为止，尚没有将模糊控制或其它控制方法应用于预测领域的研究。理论界研究较多的函数映射逼近问题，也与闭环控制无关。本文研究的核心就是将两者有机地结合起来，达到提高预测系统精度的目的。4）结束语本文研究了将模糊控制引入预测领域的问题.引入误差反馈控制的预测系统具有闭环结构 .加入了模糊控制修正机制的预测系统，在负荷预测的实验中表现得更为精确，且对于扰动具有鲁

20、棒性.传统预测算法的STLF 误差均高达1020%甚至更高，因而无法实用，本文的实验结果已达到了国际同类系统的水平11，其应用价值明显 .目前正在研究可适用于多频预测的、具有自学习能力的模糊控制算法.推广而言，该项研究更重要的意义在于为各类现代控制方法，特别是“ 无模型的 ” 自适应模糊精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页控制方法，在预测领域(或非线性映射逼近问题)中的应用开辟了广阔的前景。8、模糊控制的系统化设计和稳定性分析1）作者：张金明、李人厚2）摘要给出了一种模糊控制系统的系统化设计方法，它采用一组局部T-S

21、模糊模型来表示模糊系统，对每个局部模型，利用状态反馈进行控制器设计，最后给出了全局模糊系统的稳定性分析.通过对一个典型的非线性球-棒控制系统的仿真研究，表明该方法是有效的，它的性能指标优于现有文献的结果。3）模糊系统稳定性分析从上节的模糊控制器设计中，可以看到，首先，利用局部反馈和极点配置技术，保证每个局部T-S模糊模型是稳定的 .然后，用这些局部模型构成一个模糊系统.当然，一般而言，局部稳定不能保证全局稳定 .因此，我们必须对设计的模糊系统进行稳定性分析，否则，难于保证全局模糊系统的稳定性。9、模糊控制在真空烧结炉炉温控制中的应用1）作者：张国德2）摘要：针对真空烧结炉的特点，提出了模糊控制

22、算法，给出了以单片机为核心的炉温模糊控制系统。4）温度模糊控制模糊控制器是模糊控制系统的核心，模糊控制器是一种利用专家知识和操作者经验设计的专家控制系统，设计时不用数学解读模型来描述受控系统的特性。在本温度控制系统设计中，采用二维模糊控制器，把加热操作量作为输出变量。在模糊控制过程中，同时把偏差和偏差的变化率作为模糊输入量，这种方法不仅能保证系统控制的稳定性，而且还可减少超调量和振荡现象。根据受控系统的实际情况，确定输入变量的测量范围和输出变量的控制作用范围，以确定每个变量的论域，Ke、Kec 和 Ku 分别为输入和输出变量的量化因子和比例因子。先经限幅处理，再经量化处理就得到了 E 和 EC

23、。根据当前已求得的E 和 EC，直接查询模糊控制表就获得控制量的变化值U，将该变化值 U 乘以比例因子Ku，即可得到当前的实际控制量增量u 。再将该增量和前一采样时刻的实际控制量相加，就得到目前应实施的控制动作，即uk=uk-1+KuU ， 其 模 糊 控 制 程 序 框 图 如 图3所 示 。在单片机中对输入的模糊量进行模糊推理，须将所有描述控制过程的控制规则存储在单片机的EPROM 中。把专家知识和现场经验转换为用语言表达的模糊控制规则，即设计控制规则库。本系统中，偏差E、偏差变化率EC和控制量的变化的模糊子集定义为E= NB， NM，NS ， NO ，P0 ， PS ， PM ， PB

24、EC=NB，NM，NS，0，PS ，PM，PBU= NB，NM，NS，0，PS，PM，PBP 、 N 分 别 表 示 正 、 负 ， B 、 M 、 S 分 别 表 示 大 、 中 、 小 。建立模糊控制规则表的基本思想，以偏差为负的情况说明。当偏差为负大时，若偏差变化为负，表明此时偏差有增大的趋势，为尽快消除已有的负大偏差并抑制偏差进一步增大，所以控制量的变化取正大。当偏差为负精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页而偏差变化为正时，系统本身已有减少偏差的趋势，所以为尽快消除偏差且又不超调，应取较小的控制量。故当偏差为

25、负大且偏差变化为正小时，控制量的变化取为正中。若偏差变化为正大或正中时，控制量不宜增加，否则将会造成较大的超调，出现正偏差，因此这时的控制量变化取为0级。当偏差为负中时，控制量的变化应该使偏差尽快消除，基于这种原则，控制量的变化选择同偏差为负大时相同。当偏差为负小时，系统接近稳态。若偏差变化为负时，选取控制量变化为正中，以抑制偏差往负方向变化；若偏差变化为正，系统本身有消除负小偏差的趋势，选取控制量变化为正小即可。可见选取控制量变化的原则是：当偏差大或较大时，选择控制量的大小以尽快消除偏差为主；而当偏差较小时，选择控制量要注意防止超调，以使系统稳定为主要出发点。为节省内存，提高单片机应用系统的

26、工作速度，实现有效的实时控制，根据隶属函数和模糊控制规则表离线计算对应的模糊控制表（即查询表），并将该表内置在应用软件的EPROM 表中，供实时控制过程使用。在实际控制时，模糊控制器首先把输入量量化到输入量的语言变量论域中，再根据量化的结果去查表求出控制量，这样可大大提高模糊控制的实时效果，节省内存空间。5）结束语以 89C51 单片机为核心的真空烧结炉温度模糊控制系统，实时性好、节省内存、精度高、功能强、使用方便，极大地改善了系统的动态与静态特性，温度均匀度不超过 3,控温精度高过 1,经处理的材料（工件）表面光亮、无氧化、质量可靠、工艺稳定。10、A dynamic fuzzy model

27、 for a drum-boiler-turbine system1）Author:Hacene Habbi,Mimoun Zelmat Belkaem Ould Bouamama 2）Abstact: A nonlinear dynamic fuzzy model for natural circulation drum-boiler-turbine is presented. The model is derived from Astrom-Bell nonlinear dynamic system and describes the complicated dynamics of the

28、 physical plant. It is shown that the dynamic fuzzy model gives exalete linearizations of the nonlinear dynamic system. This closeness is illustrated by simulation in various conditions. 3）The proposed dynamic fuzzy model On of the most important applications of fuzzy rule-based systems is system mo

29、deling. The Takagi-Sugeno-Kang fuzzy model, which is referred as to TSK fuzzy model has recently found wide applicability in fuzzy model-based control, in particular for the case of complex systems. The reason for this is that its consequence part is an affine dynamic model rather than a fuzzy set o

30、r constant value. In regard to the complexity of the boiler-turbine dynamics described by the nonlinear model, and in attempt to find a simple model structure which can capture in some appropriate sense the key dynamical properties of the physical plant, we investigate in this section the existence

31、and use of the TSK-type fuzzy model in the modeling process of the boiler-turbine dynamics. The dynamic fuzzy model structure and its interpretability issue are then given. The dynamic TSK fuzzy model is formed by nine IF-THEN logical rules that 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 1

32、2 页have a fuzzy antecedent part and a functional consequent part. Regarding the physics of the boiler-turbine system and its nonlinear model structure, two fuzzy variables are considered in the antecedent part of the TSK fuzzy model, the drum steam pressure and the dynamic of fluid in the system. Th

33、e consequent part is composed of local dynamic models. The derivation of the plant-rules describing the dynamic behavior of the physical model is based on an approximate reasoning with respect to the plant operating points show in Table. 4) Conclusion In this paper, a fossil-fuelled nonlinear boiler

34、-turbine dynamic fuzzy model is presented, The global behavior of the TSKfuzzy model accurately approximates the global behavior of the nonlinear physical model, A theoretical understanding of the proposed model is developed by relating the dynamic TSKfuzzy model with local affine models to dynamic

35、linearization about a time-varyig point, The modeling errors due to the variation of the load point have beer significantly reduced by the use of the fuzzy model instead of the linearized model about the nominal operating point. The dynamic fuzzy nodel could be useful for applications to model-based

36、 control. In addition, from a control engineer perspective the use of local linear models bridges the gap between fuzzy control and conventional control. This way give some improvements in the control of the complex rink-and -swell phenomenon associated with the drum wary level. 5）方案选择论证方案一1)硬件组成： P

37、LC、A/D 转换器、 LED 显示器、热电阻、气开开关、燃油供应子系统。2)工作原理：在系统中，由分立的热电阻做成测量工具，对温度变量进行检测，并输出到A/D 转换器。 A/D 转换器将数据进行A/D 转换后输出到 PLC。PLC 执行模糊控制器的作用，根据给定量与测量量的偏差进行模糊运算，得出模糊输出量，控制气开开关。气开开关根据PLC 的输出量自动的调节进入燃烧炉内的燃气，从而起到了调节温度的目的。燃油供应子系统起到了供应燃油的作用。LED 显示器用于实时的显示测量的温度。a)系统原理框图方案二、LED 显示+ 给定电压A/D 转换PLC 开关热电阻+ -燃料供应系统D/A 精选学习资料

38、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页1) 硬件组成：单片机、 A/D 转换器、 LED 显示器、集成的热电偶温度变送器、静态电子开关、大功率发热器LED 显示器。2) 工作原理：由集成的热电偶变送器对系统温度进行检测，并完成信号标准化、变送功能。单片机执行模糊控制功能、由静态电子开关控制大功率发热器电源的导通与断开，从而达到控制温度的目的。3) 系统原理框图方案三、1）硬件组成：工控机、集成的热电偶温度变送器、A/D 转换器、 LCD 显示器、气开开关、燃料供应子系统。2）工作原理：在系统中，先由工控机发出波形（此波形为理想控制

39、过程），经 A/D 转换后输入到工控机，作为给定量（给定量是变化的）。热电偶温度变送器作为测量工具，对温度变量进行检测，并输出到A/D转换器。 A/D 转换后输出到工控机。工控机利用模糊算法，根据给定量与测量量的偏差进行模糊运算，得出模糊输出量，控制气开开关的开启程度，自动的调节进入燃烧炉内的燃气，从而起到了调节温度的目的。燃油供应子系统用于供应燃油。LED 显示器用于实时的显示测量的温度。3）系统原理框图论证分析：1）每个方案都采用了不同的处理器，方案一用PLC 为模糊控制器，在进行 A/D 、D/A 转换和 LED 显示时出现许多难题，如引脚不够用，数据并行输出困难、及内部编程复杂等诸多不

40、便。而方案二和方案三波形生成LCD 显示+ A/D 工控机开关热电偶温度变送+ -燃料供应系统D/A ADC0809 AT89C51 静态电子开关LED 显示DDZ 热电偶温度变送器矩阵键盘电炉温度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页采用了单片机及工控机能够很好的解决上述问题。2）方案一采用的是分立的热电偶，还要经过处理制作成测量工具，在测量精度及抗干扰性等都不能满足要求。而方案二、三采用的是集成的热电偶温度变送器，具有冷端温度补偿、零点调整、零点迁移、量程调整以及线性化等重功能。只要进行稍许的调整即可很好的完成任

41、务。3）方案一和方案二都采用了价格便宜的LED 显示器，而方案三采用了相对昂贵的LCD 显示器。虽然LCD 显示器很中看，还可以多行显示，但本系统中只要求实时显示温度即可，所以LED 显示器是一个不错的选择。4）方案二采用了模拟的PWM 变换的方法，较其它两种方案可以减少一个 D/A 转换器，节约了成本。5）方案一和三采用燃料作为能量供应，而方案二采用电能。方案二既可以减少装配燃油子系统所用的成本，还可以去的掉因为燃料的燃烧所造成的大气污染，保护环境。综上所述：方案二是无论是从经济方面、科学性还是从实现的容易程度、环境保护上都优于其它两个方案，不失为最佳的选择。最终方案论述：很显然，方案二较其

42、它两种方案相比无论在经济上和实现容易程度上都要好。同时三种方案都存在着同一个问题，那就是在其内部怎么进行模糊运算。由于模糊运算是基于模糊数学的一种新型控制方法，其运算包括模糊化、模糊推理、解模糊等过程，而且还有很多的矩阵运算，而这些运算对于单片机、或者PLC 以及工控机来说都要用很复杂的编程才能实现。在现今的模糊控制系统中，有这样的一种方法可以很好的解决这个问题，即在离线时通过Matlabe 将其运算做好，留给处理机要完成的就只有查表了。这种方法能够很好的完成模糊控制过程中大量的运算的问题，减少了编程的难度和处理机做这些运算所花费的时间。方案二在实行控制的时候不像其它方案采用D/A 转换后再控

43、制气开开关的方法，而是直接外接一个静态电子开关，通过内部改变定时器的中断时间来调节一个周期内电子开关的导通和断开时间。这样既节省了材料也可以很大程度上减少硬件电路的结构。综上所述方案二有如下的特点：1）在完成所要求的任务的基础之上还有着结构简单、明了的特点，很容易实现，而且在一定的程度上节约成本。2）由于采用了离线的方法进行模糊运算，很大程度上的减少了编程的麻烦，实现起来较容易。3）采用了无污染能源，保护环境。同时也省去了为建造燃料供应子系统的费用，节约了成本。4）采用了模拟的PWM 变换，和静态电子开关。可以将采样频率提高到很多的水平，使控制结果更准确，效果更好。6） 参考文献a) 单片机原

44、理及其应用张俊谟b) 计算机控制系统吴坚、黄玉清精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页c) 过程控制系统邵裕森、戴先中d) PIC 单片机原理及应用李克勤等e) 自动化仪表学报自动化仪表编辑部f)自动化学报自动化学报编辑部g) 微机控制技术湖南省自动化协会h) 模糊控制技术原理及其应用刘剑波、柴文i)A dynamic fuzzy model for a drum-boiler-turbine system Hacene Habbi,Mimoun Zelmat Belkaem Ould Bouamama 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页