[发明专利]一种用于电阻炉温度控制的模糊PID系统和方法

权利要求书

1.一种用于电阻炉温度控制的模糊PID系统，其特征在于，包括热电偶及热电偶温度变送器、模糊PID控制器、调压加热器、电阻炉，所述的模糊PID控制器设在控制室内，与热电偶温度变送器的输入端相连接，模糊PID控制器输出端与调压加热器连接，调压器和电阻炉连接。

2.根据权利要求1 所述一种用于电阻炉温度控制的模糊PID系统，其特征在于，所述的模糊PID控制器接收热电偶温度变送器信号，根据热电偶温度变送器信号减去设定的信号，得到误差及误差的变化率。

3.根据权利要求1 所述一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，包括利用模糊PID控制对电阻炉温度进行控制的步骤如下：

（1）首先由热电偶测出电阻炉温度，通过与设定的温度信号进行比较，计算温度误差e和温度变化率ec；

（2）所述的温度偏差信号和温度变化率信号共同输入模糊控制器；

（3）当电阻炉温度偏差大且温度变化率小时，采用模糊控制；

（4）所述的模糊控制器对输入信号进行模糊化，根据模糊规则得出模糊值；

（5）所述的模糊控制器根据得出的模糊值对输出信号进行解模糊化，得到所需要的控制器输出信号q；

（6）所述的模糊控制器的输出信号q加到调压加热器上，进行调节电压，改变加热功率；

（7）所述的调压加热器的输出信号输出到电阻炉上，进行温度的有效控制。

4.根据权利要求3 所述的一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，所述的步骤(1) 中温度偏差信号e和温度变化率信号ec，经过模糊推理后输入到模糊控制器。

5.根据权利要求3 所述的一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，在步骤(5) 中对输出信号进行解模糊化后输出控制量q。

6.根据权利要求3 所述的一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，在步骤(1) 中所述的温度误差e 的论域是-1 至1，温度误差变化率ec 的论域是-1 至1。

7.根据权利要求3 所述的一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，在步骤(5)中所述的控制器输出信号q 论域是-1 至1。

8.根据权利要求7 所述的一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，在步骤(1) 中新建立一个误差e 的隶属函数，隶属函数采用三角函数，将零值设置为正零单个三角形分布，用以提高收敛温度的效果。

9.根据权利要求1 所述一种用于电阻炉温度控制的模糊PID方法，其特征在于，根据温度误差e和误差的变化率ec，修改PID控制器中比例P，积分I，微分D参数的大小，使温度平稳上升。